LOS INICIOS DE LA CULTURA MAKER UVG

Transcripción

1 LOS INICIOS DE LA CULTURA MAKER UVG Redacción por Juan Pablo Cahueque Diseño por Carlos Manuel López Los laboratorios del departamento de ingeniería Electrónica y Mecatrónica han sido el espacio ideal para el estímulo de la imaginación de los estudiantes durante años, incentivando la unión del diseño con la fabricación digital y la teoría de los cursos impartidos en el campus con la práctica. Entornos similares a este son conocidos como MakerLabs porque en ellos se respira un ambiente de cultura Maker en el cual la tecnología, las herramientas y el espacio están a disposición del estudiante para potenciar sus mejores cualidades y materializar proyectos innovadores.

2 Qué es el MakerLab? En la actualidad, lugares como el MakerLab son denominados makerspaces: espacios en auge equipados con la instrumentación y materiales necesarios para que las personas interesadas se reúnan y compartan el conocimiento necesario para la fabricación de sus propios proyectos. La colaboración es parte primordial en el makerspace, así como el entusiasmo y tenacidad para realizar diseños y fabricar prototipos. Makers, Actualmente el entorno de laboratorios de electrónica y mecatrónica ofrece a los estudiantes los servicios de maquinado mediante corte láser, fresado de circuitos impresos, impresión 3D y fresado CNC (control numérico por computadora). Adicionalmente se cuenta con herramientas imprescindibles como barreno de banco, estación de aire caliente y estaciones de soldadura con temperatura regulable, entre otras. Además, todas las estaciones de trabajo poseen osciloscopio, fuentes de alimentación, generador de señales y computador de escritorio con software especializado para diseño y prototipado. Por qué es significativo este espacio? Innovación, capacidad y cooperación, son algunas de las palabras con las que el Ingeniero Mecatrónico Pablo Mazariegos, catedrático y actual encargado del laboratorio, describiría el concepto perseguido por este espacio lleno de oportunidades. Él ha sido testigo, como estudiante y especialista en su campo, del progreso que ha tenido este espacio tanto en incorporación de máquinas y herramientas de última tecnología, como del interés de los estudiantes por la experimentación tecnológica y la realización de prototipos funcionales. El MakerLab ha sido importante desde sus inicios para el departamento de ingeniería Electrónica y Mecatrónica ya que significa un ambiente diseñado con las herramientas necesarias para la realización de prototipos o proyectos académicos. Makers, 2002.

3 Trayectoria La carrera de ingeniería Electrónica se funda en el año Ésta fue la primera licenciatura en electrónica a nivel nacional y ya contaba con herramientas analógicas para el análisis de señales que se desarrollaban en los sistemas estudiados. Sin embargo, para este tiempo aún no se contaba con laboratorios propios, por lo cual se compartían las instalaciones y el equipamiento con el departamento de Física. Diez años después, en 1994 la carrera de ingeniería Electrónica crea el primer curso de microcontroladores del país y es la primera en usar estos dispositivos para diseño electrónico. Ya en 1996 se adquieren los primeros laboratorios propios, independientes y especializados para la carrera con capacidad para 30 estudiantes. Osciloscopio en el laboratorio de electróncia, Laboratorio de Electrónica, 1988.

4 En el año 2000 se inaugura Circuit Pro 2000 junto con la primera máquina de fresado de circuitos impresos en Guatemala, lo cual permite la elaboración de tarjetas de circuitos electrónicos más profesionales y de mayor calidad. Esta tecnología representa un hito importante para caminar en la dirección de lo que hoy conocemos como makerspace, pues permite la elaboración profesional de circuitos para cualquier tipo de dispositivo. Los estudiantes empezaron a trabajar en grupos con asesoría de profesores en la fabricación de sus diseños de forma profesional, siendo esto un primer paso en el concepto maker. Además, este mismo año se adquieren los primeros osciloscopios digitales de alto ancho de banda con los cuales se apoya el mejor análisis de señales de alta frecuencia para el diseño de prototipos. Primera fresadora en Guatemala, En 2001 se instalan las primeras cinco computadoras para uso exclusivo en los laboratorios de electrónica, con software especializado para simulación y diseño de circuitos y se adquiere el primer controlador de lógica programable (PLC por sus siglas en inglés) para uso en el curso de electrónica industrial. Esto permite formar a los estudiantes para el campo de la automatización industrial. Día de la Puerta Abierta, 2001.

5 En 2005 el departamento de Ingeniería Electrónica crea el concepto de Megaproyecto UVG, donde una de las premisas es el trabajo colaborativo y la elaboración de prototipos. Este concepto, propuesto por el entonces Director de Ingeniería Electrónica, Dr. Manuel López, fue aceptado como modalidad para graduación. Se ejecuta el primer megaproyecto UVG a cargo de 12 estudiantes de Licenciatura en Ingeniería Electrónica. El proyecto consistió en un vehículo autárquico para exploración, inspirado en el rover de la NASA. Este proyecto es un producto de la cultura maker viviente en el programa de electrónica, el cual se creó a partir de lluvias de ideas, propuestas iniciales, diseño e implementación de circuitos y fabricación de piezas y tarjetas electrónicas. Finalmente, se concluyó en un vehículo explorador totalmente funcional, controlado y monitoreado remotamente. Años después este concepto de megaproyecto sería adoptado por toda la Facultad de Ingeniería y finalmente por diversos departamentos en otras facultades. Durante los siguientes años los laboratorios especializados se ampliarían, logrando en 2011 una capacidad para atender 150 estudiantes compartiendo ideas de forma simultánea y siendo asesorados por profesores. Primer Megaproyecto UVG, En 2007 se crea el primer programa de Ingeniería Mecatrónica de Guatemala. Mientras que en 2008 se adquieren los primeros dos Nanoboards, adquiriendo luego diez adicionales en 2011, con los cuales se puede realizar diseño electrónico basado en FPGA s, que consisten en chips configurables que permiten la implementación de circuitos digitales de alta complejidad. Creación de dedos robóticos, 2008.

6 Colaboración en diseño electrónico, En 2013 se inaugura la fresadora de circuitos impresos LPKF Protomat S103, la cual permite la elaboración de tarjetas de circuitos electrónicos más sofisticadas y complejas en un menor tiempo ya que esta posee cambio de herramienta automático y cámara de reconocimiento de fiducials para la elaboración de placas de dos lados. Además, en este año se obtiene la primera impresora 3D en Guatemala a nivel de academia, la cual fue fabricada por egresados de Ingeniería Mecatrónica de la Universidad del Valle. La creación de estas impresoras 3D por nuestros egresados, a través de su propia empresa, refleja el perfil y tradición maker en nuestra comunidad de electrónica y mecatrónica. Este mismo año también se adquieren kits de Arduino para que los nuevos miembros de nuestra comunidad puedan tener un acercamiento al mundo de microcontroladores, y además se crea el primer curso de introducción al diseño nanoelectrónico en Guatemala. Impresora 3D, Fresadora de Circuitos, 2013.

7 Por la gran demanda de fabricación de piezas impresas en 3D, se obtiene en 2014 la segunda impresora fabricada por nuestros egresados. Además, se arman 6 paneles de automatización industrial para uso de los estudiantes. Con estos paneles se adquieren competencias críticas y avanzadas para aportar en el diseño, implementación y mantenimiento de sistemas de automatización industrial a nivel global. En 2014 también se obtiene un licenciamiento a través de la compañía más grande productora de software para diseño e investigación en nanoelectrónica a nivel mundial, con lo cual se adquieren las herramientas utilizadas por Intel, AMD, NASA, entre otras. Estas herramientas son usadas para realizar análisis, diseño e investigación en circuitos electrónicos nanométricos. Esta tecnología es utilizada por los estudiantes para llevar toda la teoría a la práctica, realizando prototipos aptos para su fabricación en silicio con tecnología de 32 nanómetros. En 2015 se adquieren plataformas de desarrollo Raspberry Pi y RedBoards para ser utilizados por nuestra comunidad en la implementación de dispositivos, aplicaciones y sistemas conectados a la nube -ampliamente conocido como El Internet de las Cosas y se adquieren 15 plataformas de desarrollo Digilent para electrónica basada en FPGA s. Es en este mismo año que por la gran demanda de fabricación de piezas se adquiere una cortadora láser, la cual puede realizar cortes en diversos materiales, produciendo piezas en un tiempo mucho menor que en una impresora 3D. La necesidad de poder maquinar piezas mucho más grandes y piezas en metal hace que en 2016 se obtenga la fresadora CNC Shapeoko 3 XXL con un área de trabajo aproximada de un metro cuadrado. Actualmente la comunidad maker de Electrónica y Mecatrónica tienen una productividad interna de 761 diseños, implementaciones y prototipos anuales, creados en los cursos de iniciativa académica, por lo cual se tiene planificado utilizar las propias impresoras 3D, cortadora laser y CNC para la fabricación de impresoras adicionales. Colaboración en Makerspaces, Prototipado con corte láser, 2017.

8 Más que un espacio Un reflejo de la importancia actual de esta zona de aprendizaje, compuesta por los espacios J-301, J-302, J-305, J-306, J-307 y J-313, basada en los esfuerzos en conjunto, es la cifra de 37,000 horas-hombre en trabajo colaborativo Maker que ha dejado como estadística el año Más que una cifra para el director del departamento, Master of Science en micro/nano electrónica Carlos Esquit, estas horas invertidas representan gran trabajo en lluvia de ideas, análisis, diseño y prototipado. Asimismo, representa una propuesta constante de soluciones que son muestra clara de la capacidad que tienen el diseño, la innovación y el conocimiento cuando convergen en la excelencia que caracteriza a los estudiantes de las ingenierías Electrónica y Mecatrónica; excelencia que se produce por medio de un espacio que trasciende. Piezas Maquinadas Personas atendidas Horas Trabajadas Fabricación Digital Horas Asesoría Laser Impresión mbau3d Impresión Prusa i Fresado de PCB Total Creación de Silla Robótica, Primer Dron diseñado en Guatemala, 2011.

9 Iniciativa Académica Cantidad de implementaciones / prototipos producidos IE3015: Amplificadores Operacionales 30 IE2003: Circuitos Eléctricos 1 50 IE3001: Circuitos Eléctricos IE3017: Microcontroladores 105 IE4007: Introducción a la Ingeniería 150 Electrónica y Mecatrónica IE3018: Simulación y Fabricación 30 de Circuitos Impresos IE3006: Sistemas de Control 1 15 IE3011: Sistemas de Control 2 15 IE2006: Materiales de Electrónica 15 IE2002: Electrónica de Estado Sólido 30 IE2005: Electrónica Digital 50 IE3005: Sistemas de Comunicación 1 15 IE3009: Sistemas de Comunicación 2 15 IE3012: Electrónica Industrial 20 IE3003: Instrumentación Electrónica 20 IE3004: Arquitectura de Computadores 15 IE3024: Introducción a Nanoelectrónica 1 MT2002: Introducción a la Robótica 20 Total de Diseños-Implementaciones- Prototipos por año producidos dentro de nuestra 761 comunidad maker de Electrónica y Mecatrónica