Clave oficial para los planes de estudio

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1 1.- DATOS DE LA ASIGNATURA Nombre de la asignatura: Carrera: Clave de la asignatura: SATCA 1 Diseño y Desarrollo de Prototipos Ingeniería Mecatrónica DSD PRESENTACIÓN Caracterización de la asignatura Esta asignatura aporta al perfil del ingeniero en Mecatrónico los conocimientos y habilidades necesarias para el diseño, selección de materiales, prueba de los mismos y realización de piezas o prototipos aplicados en el desarrollo y mejoramiento de procesos de manufactura dentro de la industria. 3. COMPETENCIAS A DESARROLLAR Competencias específicas: Diseñar e implementar prototipos de maquinaria industrial, con aplicación en diferentes procesos. Competencias genéricas: Competencias instrumentales Capacidad de análisis y síntesis Capacidad de planificar y organizar. Conocimientos del área de estudio y la profesión Habilidad en el uso de las tecnologías de la información y comunicación Habilidad para innovar, proyectar modificar actualizar y transferir tecnología en equipos maquinaria e instalaciones mecánicas Buscar, procesar y analizar información procedente de fuentes diversas. Capacidad para tomar decisiones Conocimiento de una segunda lengua Competencias interpersonales Capacidad crítica y autocrítica Capacidad de trabajo en equipo Habilidades interpersonales Capacidad para trabajar en equipos interdisciplinarios Compromiso ético Habilidad para trabajar en un ambiente laboral

2 Competencias sistémicas Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica Habilidades de investigación Capacidad de adaptarse a nuevas situaciones Capacidad de generar nuevas Ideas (creatividad) Liderazgo Habilidad para trabajar en forma autónoma Capacidad para diseñar y gestionar proyectos Iniciativa y espíritu emprendedor Preocupación por la calidad y el desarrollo sustentable 4.-HISTORIA DEL PROGRAMA Lugar y fecha de elaboración o revisión Instituto Tecnológico Superior de Jerez del 14 al 18 de enero de 2016 Participantes Academia de ingeniería Mecatrónica del Instituto Tecnológico Superior de Jerez. Evento Diseño de especialidad de la carrera de Ingeniería Mecatrónica del Instituto Tecnológico Superior de Jerez. 5. OBJETIVO GENERAL DEL CURSO Diseñar, seleccionar, simular, evaluar y fabricar piezas y/o prototipos mecánicos utilizando tecnologías CAD-CAM, CIM, etc. 6.-COMPETENCIAS PREVIAS Utilizar paquetes computacionales para el diseño mecánico. Conocimientos de metalurgia, física y cálculo. Conocimiento en análisis de resistencia de materiales. Desarrollo de informes técnicos y específicos. Conocimientos de conformado y maquinado. Unidad Temas Subtemas 1 Diseño 1.1 Etapas de proceso en el diseño generación de la idea 1.2 Modelos Aspectos del diseño (características, viabilidad, funcionalidad, rendimiento y producción) Modelos Bidimensionales y Tridimensionales Representaciones Bidimensionales y Tridimensionales Modelos de Estudio 1.3 Simuladores

3 1.3.1 Simuladores o Modelos Funcionales Modelos Virtuales 1.4 Prototipos Tipos de prototipos (alta y baja calidad) Primer modelo del producto Modelo de Pre Producción/ Selección de materiales 2 Selección de materiales 2.1 Propiedades mecánicas de los materiales. 2.2 Materiales de ingeniería 2.3 Propiedades físicas de los materiales de ingeniería. 2.4 Protección contra el deterioro y la falla de los materiales. 3 Evaluación y prueba de materiales 3.1 Comportamiento mecánico de materiales avanzados; metales, polímeros, cerámicos y materiales compuestos. 3.2 Métodos y normas actuales para caracterización; destructiva y no destructiva de materiales. 3.3 Análisis de mecanismos y criterios de fallas en materiales 3.4 Compatibilidad entre materiales y el proceso de manufactura. 3.5 Técnicas de selección integral de materiales; aspectos tecnológicos, económicos y de impacto ambiental 4 Desarrollo del prototipo 4.1 Identificación de necesidades de mercados particulares; minería, manufactura avanzada, electrónica, mecánica, etc. 4.2 Contexto de proyectos de investigación e industriales actuales. 4.3 Desarrollo de diseño de productos eficientes e innovadores: técnicas ingenieriles y mecatrónica. 4.4 Evaluación de variantes de diseño mecánico y mecatrónico para proyectos de investigación e industriales. 4.5 Desarrollo del proyecto de investigación, diseño o rediseño de un producto real.

4 8.-SUGERENCIAS DIDÁCTICAS El profesor debe: Ser conocedor de la disciplina que está bajo su responsabilidad, conocer su origen y desarrollo histórico para considerar este conocimiento al abordar los temas. Desarrollar la capacidad para coordinar y trabajar en equipo; orientar el trabajo del estudiante y potenciar en él la autonomía, el trabajo cooperativo y la toma de decisiones. Mostrar flexibilidad en el seguimiento del proceso formativo y propiciar la interacción entre los estudiantes. Tomar en cuenta el conocimiento de los estudiantes como punto de partida y como obstáculo para la construcción de nuevos conocimientos. Estimular la búsqueda amplia, profunda y fundamentada de información de diversas fuentes relacionadas con los contenidos temáticos. Impulsar actividades de aprendizaje que permitan la aplicación de las teorías, conceptos, modelos, técnicas y metodologías que se van aprendiendo en el desarrollo de la asignatura. Realizar prácticas de maquinado con reportes que incluyan los diseños y programas de manufactura. Redactar informes de visitas a organismos y empresas locales que utilicen máquinas de control numérico en sus procesos Utilización de software adecuado para realización de diseños, simulaciones, programas de manufactura de piezas Desarrollo de proyectos y reportes en grupos e individuales de aplicaciones en piezas diseñadas Buscar información de fabricantes y distribuidores de materia prima y conseguir catálogos por internet de material. Elaboración de material didáctico, presentaciones, videos, etc. relacionados con el área, para la exposición de sus trabajos e investigaciones Propiciar el planteamiento de preguntas y la solución de problemas, así como el aprendizaje. Fomentar actividades grupales que propicien la comunicación, el intercambio argumentado ideas, la reflexión, la integración y la colaboración de y entre los estudiantes Propiciar la interacción de los integrantes de los equipos y del grupo a través de la discusión argumentada Crear situaciones que permitan al estudiante la integración de contenidos de la asignatura y entre distintas asignaturas, para su análisis y solución de problemas.

5 Propiciar en el estudiante, el sentimiento de logro y de ser competente. Promover la precisión en el uso de nomenclatura y terminología científica, Asistir y participar en foros y congresos. Visitar empresas relacionadas con su perfil profesional Propiciar, en el estudiante, el desarrollo de actividades intelectuales de inducción-deducción y análisis-síntesis, las cuales lo encaminan hacia la investigación, la aplicación de conocimientos y la solución de problemas. Priorizar el uso de las nuevas tecnologías en el desarrollo de los contenidos de la asignatura. Privilegiar actividades prácticas que permitan el desarrollo de habilidades para la experimentación, tales como: observación, identificación, manejo y control de variables y datos relevantes, planteamiento de hipótesis y de trabajo en equipo. Fomentar la observación y el análisis de fenómenos y problemáticas propias del campo ocupacional. 9.-SUGERENCIAS DE EVALUACIÓN La evaluación debe ser continua y formativa por lo que se debe considerar el desempeño en cada una de las actividades de aprendizaje, haciendo especial énfasis en: Reportes escritos de las observaciones hechas durante las actividades, así como de las conclusiones obtenidas de dichas observaciones. Información obtenida durante las investigaciones solicitadas plasmada en documentos escritos. Evaluación escrita para comprobar el manejo de aspectos teóricos y declarativos. Puntualidad. Responsabilidad. Trabajo en equipo. Limpieza 10.-UNIDADES DE APRENDIZAJE Unidad 1: Diseño Desarrollar y editar dibujos en tres dimensiones, mediante ensambles o conjunto de figuras. Generar la búsqueda de aplicaciones reales donde se ejemplifique la utilización de planos en 3D como herramienta de solución. Realizar la estructuración de un protocolo de investigación. Aplicar las herramientas básicas para generar y elaborar piezas solidas de dibujos tridimensionales con el software de solidworks y realizar ensambles de piezas mecánicas en el acoplamiento de un prototipo.

6 Unidad 2: Selección de materiales Comprender la importancia de los procesos para la fabricación de piezas mecánicas. Proponer un método de fabricación de acuerdo al diseño de la pieza. Determinar el tipo de material a utilizar para la manufactura de piezas de acuerdo al diseño Seleccionar de catálogos de materiales el mejor para la elaboración de piezas de acuerdo al diseño. Unidad 3: Evaluación y prueba de materiales Desarrollar habilidades para diseñar productos competitivos e innovadores a través de técnicas ingenieriles y herramientas metodológicas. Analizar, sintetizar y evaluar variantes de diseño mecánico y mecatrónico, en el contexto de proyectos industriales actuales Unidad 4: Desarrollo del prototipo Definir la factibilidad y sustentabilidad de proyectos, mediante la integración de conocimientos de las áreas de producción y diseño; con el fin de emprender y desarrollar proyectos aplicables a la industria. Evaluar y determinar las propiedades mecánicas relevantes al diseño mecánico para interpretar y utilizar de manera fundamentada. Identificación de materiales para casos particulares en aplicaciones industriales. Reporte de normativa presente en selección de materiales Realimentación de la estructuración de un protocolo de investigación Determinar el impacto que pueda generar el proyecto en la industria Elaboración de hojas de proceso en la elaboración de prototipos. 11.-FUENTES DE INFORMACIÓN 1. Ciencia e ingeniería de los materiales, Donald R. Askeland, Pradeep P. Phulé, edit. Thomson 2.. Dibujo y Diseño en Ingeniería, Jensen, 6 ED. McGraw-Hill 3. Dibujo y comunicación Grafica, Frederick E. Giesecke, Alva Mitchell. Tercera Edicion, Pearson Education. 4. Evaluación de Proyectos, Gabriel Baca Urbina,edit. Mac Graw Hill 5. Manufactura, Ingeniería y Tecnología; Ingeniería y tecnología de los materiales,serope Kalpakjian, Steven R. Schmid, Volumen 1, Ed. Pearson 12.-PRÁCTICAS PROPUESTAS Simulación y análisis de esfuerzo y deformación utilizando herramientas CAD Prueba de tensión y compresión en probetas circulares y rectangulares Prueba de torsión en elementos circulares. Medición de deformación Desarrollar dibujos de piezas y generación de programas utilizando las herramientas de CAM. Fabricar piezas desarrolladas en CAD/CAM para maquinado Técnicas de mantenimiento industrial (ultrasonido, termografía, líquidos penetrantes o corrosión) Presentación de prototipos a la comunidad del tecnológico Nota: Las prácticas pueden variar dependiendo del equipamiento con que se cuente en la institución.

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