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Revista Mecatronica

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Introduccin I. La Mecatrnica en el Contexto Internacional a. Situacin actual de la mecatrnica y su aplicacin prctica (automotriz, aeroespacial, electrnica, automatizacin y control, elctrica, mdica). b. Desarrollo de la mecatrnica en el mundo. c. Impacto del uso de la mecatrnica sobre los costos de produccin, respecto del uso de tecnologas tradicionales (informacin cuantitativa). d. Intensidad en el uso de recursos humanos y remuneracin promedio en relacin con las dems actividades econmicas. e. Tendencias tecnolgicas para los prximos 10 aos. f. Operacin de las empresas internacionales del sector de mecatrnica en el mercado global: distribucin de operaciones entre los diferente pases y qu motiva esa distribucin. g. Polticas pblicas implementadas en los pases que han tenido xito en desarrollar la tecnologa mecatrnica, as como las implementadas en los pases emergentes. Incluir informacin detallada del tratamiento fiscal a empresas de investigacin y desarrollo, y a empresas en general que realizan actividades de investigacin y desarrollo. h. Implicaciones en materia de regulacin relacionadas con la mecatrnica. i. Mecanismos de fondeo internacional para el desarrollo de la mecatrnica II. La Mecatrnica en el Contexto Nacional a. Diagnstico tecnolgico sobre la situacin actual de la mecatrnica en Mxico. b. Diagnstico tecnolgico sobre la situacin actual del sector industrial por segmentos y productos mecatrnicos (automotriz, aeroespacial, electrnica, automatizacin y control, elctrica y mdica) -Resumen de la situacin de los sectores industriales en Mxico c. Relacin de la mecatrnica con otras tecnologas y su interaccin con otros eslabones de las cadenas productivas. d. Inventario detallado de capacidades en Centros de investigacin y desarrollo especializados en mecatrnica: Oferta de productos y servicios tecnolgicos Recursos humanos capacitados y Formacin de recursos humanos e. reas de investigacin y desarrollo en que trabajan actualmente las empresas y los centros pblicos, e identificar los proyectos de investigacin y desarrollo con potencial para implementarse. f. Demanda sectorial en Mxico, indicando productos, procesos y sistemas funcionales especficos

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g. Inventario de instituciones pblicas, organismos privados, etc., que promueven y apoyan el desarrollo de la mecatrnica. h. Tipo de empresas establecidas que tienen potencial para desarrollar o para aplicar esta tecnologa, y tiempo estimado para que lo hagan comercialmente. i. reas de oportunidad con potencial para la creacin de empresas nuevas y tiempo estimado para que esto ocurra III. Estrategias y nichos de oportunidad en materia de educacin, ciencia, tecnologa y polticas pblicas a. Comparacin de la situacin en Mxico con la situacin en los pases lderes en materia desarrollos y aplicaciones de la mecatrnica. b. Resumen de resultados obtenidos en materia de poltica pblica y comparacin de la situacin en Mxico con los pases con xito en el desarrollo del sector. c. Anlisis de fortalezas, oportunidades, debilidades y amenazas. d. Estrategias y nichos en los que Mxico tiene o puede desarrollar ventajas competitivas y estrategias para desarrollar nichos con ventajas competitivas. e. Estrategias para que en Mxico las empresas de los distintos sectores econmicos adopten el uso de tecnologas mecatrnicas. IV. V. Lista de Contactos Estratgicos Conclusiones a. Resultado obtenidos para cada uno de los temas abordados b. Estrategias para detonar el desarrollo de la mecatrnica en el pas. c. Conclusin general del anlisis realizado Anexos

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Introduccin

La automatizacin es una de las alternativas que la mayor parte de las empresas a nivel mundial han elegido para mantener su competitividad en el mundo globalizado en el que hoy desarrollan sus actividades productivas y de comercializacin. Tambin la automatizacin ha dado lugar al surgimiento de nuevos productos que facilitan las actividades cotidianas de las personas, que incrementan sus niveles de seguridad y que les proporciona nuevas opciones de esparcimiento. La Mecatrnica surge de la combinacin sinrgica de distintas ramas de la Ingeniera, entre las que destacan: la mecnica de precisin, la electrnica, la informtica y los sistemas de control. Su principal propsito es el anlisis y diseo de productos y de procesos de manufactura automatizados. El trmino mecatrnica fue acuado en Japn a finales de la dcada de los 60s en la industria electrnica y desde entonces ha venido difundindose paulatinamente en el resto del mundo con gran inters por parte de los pases altamente industrializados. Un consenso comn describe a la mecatrnica como una disciplina integradora de las reas de mecnica, electrnica e informtica cuyo objetivo es proporcionar mejores productos, procesos y sistemas. La historia de la Mecatrnica en Mxico inicia a principios de los 90s, cuando varias Instituciones de educacin superior ofrecen algunas asignaturas de mecatrnica. En lo que respecta a las empresas es difcil saber con precisin la fecha en la cual se inici la incorporacin de procesos o productos mecatrnicos, sin embargo se sabe que el sector automotriz fue pionero y en la actualidad se mantiene a la cabeza, se espera que el sector aeronutico siga tomando fuerza en el pas y con ello sea otro pilar en el desarrollo de la mecatrnica a nivel industrial. A solicitud de la Secretara de Economa y de la Fundacin Mexicana para la Innovacin y Transferencia de Tecnologa en la Pequea y Mediana Empresa, FUNTEC, A.C., se realiz el presente estudio, el cual contempla un diagnstico y prospectiva de la Mecatrnica en Mxico, esto desde un panorama acadmico e industrial. Este estudio parte del anlisis de la mecatrnica en el contexto internacional, en donde se revisa la situacin actual y perspectivas de desarrollo en los pases y bloques econmicos ms representativos, continuando con la situacin actual y perspectivas de la mecatrnica en Mxico y concluyendo con el anlisis de las estrategias y nichos de oportunidad que nuestro pas tiene para consolidar el desarrollo de esta disciplina.

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I.

La mecatrnica en el contexto internacional

a.

Situacin actual de la mecatrnica y su aplicacin prctica (automotriz, aeroespacial, electrnica, automatizacin y control, elctrica y mdica)

El concepto de mecatrnica nace en la industria electrnica de Japn a finales de los sesentas y ha sido adoptada como parte fundamental en el diseo y manufactura de productos en Asia y la mayor parte de Europa. La mecatrnica se puede definir como un sistema de tecnologas que integra procesos mecnicos y elctricos a travs de sistemas de control y tecnologas de informacin. Mecatrnica es otra forma de decir sistemas mecnicos inteligentes. La mecatrnica permaneci durante diez aos como una tecnologa confinada al nivel de programas de investigacin y desarrollo de las industrias de aeroespacial espacial y defensa. A partir de ah, se establece de manera paralela en los departamentos de ingeniera y laboratorios de investigacin industrial, pero permanece restringida a un ncleo de especialistas1. Durante los ltimos cinco aos es cuando la mecatrnica ha hecho su entrada real en la industria y los servicios, con aplicaciones como: rodamientos instrumentados que permitieron el desarrollo de los frenos ABS en los vehculos, sistemas de deteccin de fallas en lneas de produccin y los reproductores de DVD y ha sido incluida como una de las tecnologas clave en el horizonte 2005 por la Federacin de Industrias de Ingeniera Mecnica. Como cualquier tecnologa innovadora, la mecatrnica debe lograr cambios significativos en diferentes campos: Cambios en diseo.- Debido a que las herramientas de CAD para mecatrnica deben ser capaces de globalizar ms y ms los requerimientos mecnicos, electrnicos y de procesamiento de datos. Cambios en produccin.- Debido a que la integracin de subsistemas mecnicos y electrnicos requieren habilidades, pero tambin condiciones de ensamblaje que no siempre estn disponibles en las empresas. Cambios en calidad y confiabilidad.- Debido a que la definicin de las condiciones de operacin detalladas para sistemas complejos, est lejos de ser obvia. Cambio cultural.- Debido a lo que la mecatrnica est demandando a nivel de competencias, tanto individuales como en los sistemas de colaboracin entre industrias.

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Fernand Peilloud; The Stakes of the Mechatronics in Research, Training and Industry. IEEE International Conference, June 2004

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En los 70s la mecatrnica estaba relacionada principalmente con la servo tecnologa usada en productos como puertas automticas, maquinas despachadoras, y cmaras con auto enfoque. En los 80s fueron introducidas las tecnologas de informacin, se inici la introduccin de micro procesadores en los sistemas mecnicos para mejorar su desempeo. Las mquinas de control numrico y los robots comenzaron a ser ms compactos. Para los 90s, la tecnologa de comunicaciones fue incorporada a los sistemas, lo que permiti que los productos resultantes pudieran ser conectados en grandes redes. Estos desarrollos permitieron funciones como la operacin remota de brazos de robots. Al mismo tiempo, fueron incorporados nuevos sensores ms pequeos incluso a microescala - que diversificaron el uso de sistemas mecatrnicos.2 Sistemas Mecatrnicos.- Los Sistemas Mecatrnicos son todos aquellos sistemas que tienen puertos de entrada y de salida de tal manera que procesan informacin, con ellos se generan fuerzas y movimientos especficos adecuados a ciertas situaciones. Mecatrnica se ha definido como la Suma Sinrgica de la Mecnica de Precisin, la Electrnica, Sistemas y Control. Cuando integramos los 3 tipos de sistemas, hablamos de sistemas mecatrnicos. Los sistemas mecnicos generan fuerzas, en combinacin de los Sistemas Elctricos, tendremos sistemas mecnicos con procesamiento de seales. Mediante los Sistemas y el Control, obtenemos sistemas electromecnicos, capaces de hacer actividades automatizadas, sistemas que reconocen ciertas condiciones mediante sensores, procesando la informacin, y generando actividades mecnicas flexibles. Un sistema mecatrnico, a diferencia de un sistema mecnico, est integrado con Sensores, Microprocesadores y Controladores. Para llevar esto a cabo, los sistemas mecatrnicos se apoyan con PLCs. Los PLC, tienen cuatro unidades principalmente: 1. 2. 3. 4. La Memoria Programable. Las instrucciones para la secuencia de control lgico se acomodan ah. La Memoria de Datos. Las condiciones de los cambios, interbloqueo, valores pasados de datos y otros datos de trabajo. Los dispositivos de salida. Estos son los controladores de hardware / software para los procesos industriales como motores y vlvulas. Los dispositivos de entrada. Estos son los controladores de hardware y software para los sensores de los procesos industriales como sensores de cambio de estado, detectores de proximidad, ajuste de interbloqueo y ms.

Clasificacin de Sistemas Mecatrnicos2

Getting a hold on mechatronics; Steven Ashley, Mechanical Engineering Editor, 2007

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MEMS (Sistemas Micro electromecnicos) Un microsistema es un sistema inteligente miniaturizado que integra funciones sensoras, de proceso y/o actuacin. Comprender como mnimo dos de las siguientes propiedades: elctricas, magnticas, mecnicas, pticas, qumicas, biolgicas u otras, de forma integrada en un solo chip o en un mdulo hbrido multichip" NEMS(Sistemas Nano electromecnicos) Convencionales: Robtica: Robots industrials, Microrobots, Robots mviles Sensores y actuadores mecatrnicos Control de sistemas mecatrnicos Anlisis de vibraciones Optimizacin, diseo ptimo Diagnsticos integrados Anlisis de fallas Tribologa en sistemas mecatrnicos3 Anlisis de seales Sistemas de inyeccin de combustible Sistemas de control de movimiento Sistemas elctricos automotrices Sistemas digitales Sistemas mecnicos Sistemas trmicos Sistemas magnticos Sistemas electromecnicos

Robtica.- En general, un robot es considerado como un mecanismo guiado por sistemas de control que pueden captar informacin del medio ambiente con el objeto de realizar automtica y repetidamente tareas complicadas. Como resultado, varios observadores ven el campo de la robtica como la aplicacin ltima de la mecatrnica.4 Durante las ltimas dcadas la mecatrnica y en especial la robtica ha tenido una gran presencia en la industria especialmente en la industria del automvil y la industria electrnica que actualmente utilizan el 70% del parque de robots en el mundo. En los ltimos aos han aparecido nuevas reas de aplicacin de la robtica que se han agrupado bajo la denominacin de robtica de servicios. Estos robots se caracterizan por acercarse al ciudadano para realizar tareas de tipo domstico y profesional, apareciendo en sectores como la medicina, ciruga, rehabilitacin, limpieza, etc.

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La tribologa es la ciencia que estudia la friccin, lubricacin y desgaste de materiales. Mechatrnics; a Technology Forecast, John H. Vanston, Ph.D. Texas State Technical College (TSTC) System, july 2007

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Es de esperar que la robtica de servicios tenga una gran expansin en los prximos aos en los que sern nuevos retos tecnolgicos: Robots desarrollando actividades en trabajos de campo, bosques, agricultura, limpieza, transporte, demolicin. Robots de asistencia personal, ayuda a labores del hogar, asistencia a personas mayores y discapacitadas. Robots en aplicaciones de seguridad civil como robots que acten en la lucha contra el fuego, misiones de rescate, monitorizacin del entorno, patrullaje, etc. La robtica tambin est jugando un papel preponderante en aplicaciones espaciales donde la necesidad de explorar territorios lejanos, de difcil accesibilidad y condiciones de vida, se han mostrado como nico medio de exploracin. El desarrollo de la robtica en los diferentes mbitos pasa por investigar y desarrollar sistemas con comportamientos ms elaborados con sensores ms precisos y completos, actuadores ms rpidos, flexibles, y ligeros, controles ms robustos y adaptables al entorno, y el diseo de nuevas interfaces para una comunicacin ms cercana a los humanos. A continuacin se describen las diferentes reas de investigacin en el campo de la robtica, agrupadas segn se ha definido en la plataforma europea de la robtica (EUROP): Robtica industrial Robtica de servicios Robots espaciales y de seguridad Robtica Industrial La implantacin de la robtica cuenta con una gran experiencia consolidada en la industria con ms de 30 aos de experiencia desde que en 1961 General Motors instal el primer robot (Unimate) en sus factoras. Inicialmente los robots industriales han tenido gran peso en la industria automovilstica y electrnica si bien en los ltimos aos se ha extendido a otros mbitos industriales como ensamblaje de aviones, reciclaje de productos e incluso industria agroalimentaria. Una de las caractersticas de la fuerte implantacin ha sido la reduccin de precios en un 40% en los ltimos 15 aos unido a una duplicacin de la precisin de los robots industriales en el mismo periodo. Si bien inicialmente en los aos 90s Japn lideraba la produccin de robots industriales con un 60% de la produccin mundial, en la actualidad la produccin se encuentra liderada de forma equilibrada por Europa y Japn. En Japn cabe destacar las compaas Fanuc, Yasakawa, y Kawasaki siendo la primera la de mayor produccin con una cuota del 20% de produccin mundial. En Europa cabe destacar las compaas ABB que en ltimos aos se ha centrado en la fabricacin de robots paralelos de alta velocidad con sistemas

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de visin integrados, y Kuka especializada en robots de gran tamao y capacidad de carga. La automatizacin industrial es un factor estratgico de las empresas para aumentar la productividad y competitividad de sus productos frente a nuevos mercados emergentes que basan su competitividad en mano de obra barata. Al mismo tiempo la utilizacin de robots industriales permite el mantener empleos ms calificados, con mayor nivel de competencia y habilidad. Este hecho se hace especialmente fundamental en Europa debido a que la poblacin esta cada vez ms envejecida. La investigacin en el campo de la robtica industrial en los prximos aos pasa por combinar productividad y flexibilidad y su integracin completa en los procesos de fabricacin. Para ello habr que afrontar los siguientes retos tecnolgicos: Desarrollar nuevos sistemas de manipulacin y agarre. Brazos ms flexibles ms rpidos con relaciones de fuerza-peso 1:1 frente a las relaciones 1:10 actuales. Desarrollo de sistemas multi-robot que cooperen en los sistemas fabricacin, en muchos casos puede suponer la modificacin de los sistemas de transporte. Desarrollo de sistemas de fabricacin en las que los robots cooperen con los trabajadores, lo que obliga a desarrollar sistemas ms seguros que permitan a robots y operarios trabajar en los mismos escenarios. Programacin flexible de los robots basada en la informacin de los sensores y no en secuencias preestablecidas, lo que permitir una fabricacin ms flexible y adaptable a nuevos procesos de fabricacin. Desarrollo de interfases avanzadas que permitan una programacin y manejo de los robots de forma ms sencilla, incluida la comunicacin por voz y gestual. Desarrollo de mtodos para la integracin rpida y flexible de los diferentes componentes del proceso de fabricacin: mquinas herramientas, robots, alimentadores, sistemas de transporte, etc. Desarrollo de sistemas de planificacin inteligente para obtener ciclos de produccin ms cortos, tiempos de puesta a punto menores y sistemas flexibles reconfigurables. Mejoras en las tecnologas de los sensores, incrementando la resolucin, velocidad, precisin, incorporacin de inteligencia, herramientas de diagnstico y unidades de procesamiento. Mtodos deteccin de fallos y recuperacin en cada nivel jerrquico que incrementarn la robustez y flexibilidad de los sistemas de produccin. Desarrollo de robots con sistemas de control abiertos, escalables, distribuidos y estandarizados que permitan su integracin a travs de redes de comunicacin en el entorno industrial.

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Desarrollo de mtodos para la deteccin preventiva de fallas, sistemas de auto diagnosis inteligentes y funciones de reparacin autnoma o semiautnoma. Robtica de Servicio Aunque la aplicacin de la robtica en mbitos diferentes al industrial se remonta a 20 aos atrs, el concepto de robots de servicio no apareci hasta 1989 en el que Joseph Engelberger public el libro Robotics in Service. En el libro ya se definan al menos 15 campos de aplicacin de la robtica entre los que cabe destacar: Medicina Limpieza comercial Tareas del hogar Agricultura Servicios militares Minera Construccin Ayuda a personas discapacitadas Vigilancia Robtica espacial y de seguridad Por robtica espacial se entiende el desarrollo de mquinas que han de operar en el espacio y que han de realizar tareas de exploracin, ensamblaje, construccin, mantenimiento o servicio de otros dispositivos en el espacio. Los robots pueden ser controlados localmente (ej. Brazos robticos al exterior de la nave espacial) o desde grandes distancias (ej. Vehculos Rovers de exploracin espacial). La necesidad de utilizar robots en el espacio viene justificada por las caractersticas del entorno de operacin: hostil, peligroso y a muchos kilmetros de distancia. En muchos casos la larga duracin de los viajes espaciales hace inviable el desplazamiento de humanos. Adems los viajes espaciales son muy costosos, por lo que desplazando robots no es necesario programar viajes de vuelta. Por otra parte el fracaso de misiones no implica prdidas humanas. Aplicaciones de la Mecatrnica Los sistemas mecatrnicos tienen aplicaciones importantes en las ramas industriales ms representativas como son: Biotecnologa, Mdica, Electrnica, Telecomunicaciones y Servicios de Informacin, Distribucin, Transportacin y Logstica, Construccin, Energa, Minera, Petrleo, Maquinaria Industrial,

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Agricultura, Defensa entre otras. A continuacin se presenta un anlisis de algunas aplicaciones industriales de la mecatrnica:5 Industria Automotriz.- Los automviles de hoy son complejos, contienen sistemas mecatrnicos semi-autnomos que dependen de monitores sofisticados y sistemas de control para su operacin. Estos sistemas incluyen la inyeccin electrnica de combustible, frenos anti-bloqueo, control de crucero y monitores de presin de neumticos. A futuro, se pretende substituir las conexiones mecnicas entre los controles operados por el conductor (pedales de freno y aceleracin, direccin) y los aparatos que actualmente hacen el trabajo (frenos, columna de direccin). Adicionalmente, en sistemas de seguridad como frenos anti-bloqueo y direccin, los sistemas basados en mecatrnica proporcionan una respuesta mas rpida en condiciones ambientales crticas que lo que el operador puede reaccionar (Spong, 2006). Aviacin y Aeroespacio.- Los aviones modernos utilizan sistemas neumticos e hidrulicos complejos para proporcionar potencia a sus funciones crticas. Tpicamente, estos sistemas son operados por aire a alta presin y temperatura generado por los motores jet que es conducido por una serie de vlvulas y preenfriadotes antes de ser utilizado. Algunos aviones nuevos, incluyendo el Boeing 787 reemplazan un nmero de sistemas hidrulicos y neumticos con sistemas mecatrnicos operados por generadores elctricos alimentados por los motores jet del avin. Equipos Automatizados al Consumidor.- Esta es un rea extremadamente amplia de aplicacin de la mecatrnica que incluye mquinas contestadoras, impresoras, reproductoras de discos compactos, cajas registradoras y copiadoras. Nuevas e interesantes aplicaciones incluyen productos que combinan tecnologas de informacin, sensores, actuadotes y sistemas de visin y auditivos para ajustar su operacin y satisfacer las necesidades de los consumidores. Un ejemplo de estos sistemas es el robot in house que cualquier persona puede utilizar para apoyarse en varias tareas, incluyendo el despacho de medicinas de acuerdo a esquemas preprogramados utilizando procedimientos simples de diagnstico como la medicin de la presin sangunea. Biotecnologa.- Las herramientas mecatrnicas tienen un uso creciente para realizar investigacin y desarrollo de productos en ambientes biotecnolgicos. Las aplicaciones de la mecatrnica / robtica en biotecnologa incluyen: Anlisis de DNA y secuencia de protena Cribado molecular y sistemas de descubrimiento de drogas Preparacin de bio-muestras Anlisis funcional de clulas vivas Cristalografa de protenas

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Mechatronics; a Technology Forecast. John H. Vanston, Ph.D.

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El uso de herramientas mecatrnicas ha incrementado dramticamente la productividad de la investigacin en biotecnologa liberando a los investigadores de tareas no productivas y repetitivas. Semiconductores y Computacin.- El elevado costo de construir fabricas de semiconductores para producir circuitos integrados y sistemas micro-electromecnicos (MEMS) ha llevado a la industria de los semiconductores a poner nfasis en optimizar el uso eficiente de recursos. El movimiento eficiente de materiales a travs de la planta determina en gran medida, la productividad de la empresa. (Samsung, 2006). La mecatrnica, especficamente la automatizacin, es una herramienta importante que los fabricantes de semiconductores utilizan para lograr ese objetivo. Energa Alternativa.- Adicionalmente a las preocupaciones acerca del medio ambiente, los crecientes costos de la energa han despertado un inters creciente en el uso de fuentes alternas de energa como el hidrgeno, el sol y el viento como medios de generacin de energa. Los sistemas de celdas de combustible integran controles mecnicos, elctricos y electrnicos as como subsistemas qumicos para convertir fuentes de hidrgeno como el metano, en potencia.

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b.

Desarrollo de la mecatrnica en el mundo.

A continuacin se describen las acciones y programas implementados y la infraestructura con la que cuentan los pases lderes del desarrollo de la mecatrnica en el mundo. Estados Unidos Muchas de las categoras de trabajo requieren actualmente que la destreza en mecatrnica y la habilidad en solucin de problemas sean caractersticas de los trabajadores que actualmente elaboran, dan servicio y reparan una amplia gama de equipo. Los tcnicos en mecatrnica estn involucrados en robtica, manufactura automatizada, automviles, aeroplanos, monitores mdicos, etc. Se han identificado 25 profesiones que requieren un conjunto de habilidades en mecatrnica. Estas incluyen tcnicos en ingeniera industrial, elctrica y mecnica entre otras. La tasa de crecimiento estimada para estas profesiones en el perodo 2002 2012 se estima estar entre el 5% y el 31% con un promedio del 15% anual. La creacin de empleos en esta rama se estima en 18,435 plazas anualmente.6 A pesar de no ser un concepto nuevo, los Estados Unidos ha sido lento en adoptar los conceptos de la mecatrnica en el desarrollo de su industria y de su fuerza de trabajo. La mecatrnica como disciplina no exista en las instituciones de los Estados Unidos hasta mediados de los 90s. Sin embargo, debido a la creciente demanda de trabajadores con habilidades trans disciplinarias a nivel de post secundaria, un gran nmero de community colleges y universidades incorporaron la mecatrnica en sus curriculas existentes. En los ltimos aos se han desarrollado diferentes programas de investigacin en el campo del desarrollo de sistemas de transporte inteligentes y vehculos inteligentes, en Estados Unidos se ha lanzado diferentes iniciativas en la ltima dcada desde el sector pblico y privado. Entre los financiados por el sector pblico cabe destacar California Path program cuyo objetivo es desarrollar tecnologas para la conduccin automtica en autopistas, el Intelligent Vehicle Initiative program cuyo objetivo es potenciar la seguridad en la conduccin, y el Minesota DOT programa orientado a desarrollar tecnologas para camiones y autobuses. Especial mencin precisa el DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) que organiza una competencia para vehculos Inteligentes. El objetivo es motivar a los investigadores el desarrollar vehculos capaces de desplazarse grandes distancias (400 km) en entornos parcialmente estructurados. En la primera competencia en 2003 ningn vehculo consigui terminar el recorrido, sin embargo en el 2005 cinco equipos terminaron la competencia, siendo ganador el equipo de la Universidad de Stanford consiguiendo el premio de 2 millones de dlares7.

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Mechatronics; Eliza Evans, IC2 Institute La I+D+i en la robtica, Panorama mundial

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Otro indicador del avance de la mecatrnica en los Estados Unidos es el nivel de financiamiento a la investigacin para proyectos relacionados con este campo; como ejemplo, se conoce que mientras que en 1995 la Fundacin Nacional de Ciencia (NSF) apoy solamente 2 proyectos relacionados con esta disciplina por un monto de 122,350 dlares, para 2004 esta misma institucin apoy 25 proyectos por un valor de 929,008 dlares.8 Aunque an se encuentra en niveles relativamente bajos, es claro que la mecatrnica est ganando la atencin de los investigadores estadounidenses junto con otros avances tecnolgicos relacionados como la biotecnologa. Los programas educativos en mecatrnica han sido desarrollados desde los 70s y 80s en todo el mundo a nivel de bachillerato, de tcnico, profesional y postgrado. Sin embargo en Estados Unidos su introduccin ha sido lenta; ha sido hasta fechas recientes cuando las instituciones norteamericanas han iniciado su oferta de programas de ingeniera para satisfacer la creciente demanda de trabajadores con estas habilidades. A continuacin se detallan algunos de estos programas: Sierra College.- Es un community college del rea de Sacramento, California que inici en enero de 2006 un programa de mecatrnica. Este programa est soportado con becas del estado y de la industria local por un monto de 1.2 millones de dlares. Nebraska Mechatronics Education Center.- Es un esfuerzo de colaboracin entre seis community colleges del estado de Nebraska, tres universidades, agencias de gobierno y empresarios de Nebraska. El centro preparar una nueva generacin de trabajadores en manufactura avanzada. Est apoyado por un programa de becas por 3.0 millones de dlares, de los cuales la mitad son aportados por el Central Community College y la otra mitad por los empleadores locales. Alexandria Technical College.- Localizado en Minnesota, desarrolla actualmente un programa en tecnologas avanzadas de empaque y se encuentra asociado con industria local e instituciones europeas quienes transmiten el modelo educativo en mecatrnica a Minnesota. Clinton Community College.- Ubicado en Iowa, ofrece un diplomado en tcnico en mecatrnica y un grado asociado en tecnologa en mecatrnica. Cuenta con un fondo de becas estatales por 366,000 dlares. Suffolk Country Community College.- Localizado en el estado de Nueva York inaugurar prximamente el Centro de Educacin en Mecatrnica, el cual contar con un fondo de becas por 2.38 millones de dlares proveniente del Departamento del Trabajo de los Estados Unidos. Instituciones con carreras de 4 aos y postgrados.- Varias universidades de los Estados Unidos cuentan con secuencias de uno a cuatro cursos en mecatrnica a nivel graduado y algunas cuentan con laboratorios de entrenamiento en mecatrnica. Estas universidades incluyen al Cal Tech, Georgia Tech, Idaho State, Iowa State, Kettering University, MIT, Minnesota State, North Carolina State University, Ohio State, Pennsylvania State,8

Mechatronics; Eliza Evans, IC2 Institute

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Purdue, Rensellear, San Jos State, Stanford, UC Berkeley, University of Missouri, University of Utah, University of Washington, Texas A&M, and Northwestern.9 Unin Europea Dentro del esquema del 6 Programa Marco elaborado por la Comisin Europea, se instituy una accin de coordinacin denominada EUMECHAPRO con el objeto de analizar el panorama de investigacin e innovacin industrial en el rea de mecatrnica para sistemas de produccin en la Unin Europea. El objetivo de EUMECHA-PRO es incrementar la habilidad de la comunidad europea de la mecatrnica para concebir de acuerdo a estrategias comunes y a una fuerte cooperacin con la industria los sistemas de produccin de las empresas del futuro.10 EUMECHA-PRO est constituido como un consorcio coordinado por Agoria, institucin con sede en Bruselas, Blgica y en el cual participan 21 instituciones europeas de distintos pases como Alemania, Suiza, Italia, Blgica, Espaa, Austria, Finlandia, Holanda, Inglaterra, Francia y Turqua. Las principales instituciones participantes son: K.U. Leuven.- Departamento de Ingeniera Mecnica Blgica VTT.- Centro Tcnico de Investigacin Finlandia Delft University of Technology Holanda University of Twente.- Drebbel Institute Holanda Fraunhofer Institute for Manufacturer Engineering Alemania University of Padenborn.- Heinz Nixdorf Institute Alemania KTH.- The Royal Institute of Technology Suecia FMTC.- Flanders Mechatronics Technology Centre Blgica ITIA CNR Italia Loughborough University Inglaterra LCM.- Linz Centre of Mechatronics Austria Bogazici University Turqua DLR.- Institute of Robotics and Mechatronics - Alemania El proyecto fue diseado como una contribucin a los programas de investigacin y desarrollo de la Comunidad Europea en general, tomando en cuenta que la innovacin industrial no est relacionada nicamente con la investigacin, sino tambin con las buenas prcticas para el diseo mecatrnico en compaas industriales y en un sistema educativo adecuado mediante un marco de referencia que permita la formacin de ingenieros9

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Glurglutlu, V., A.E. Bayoumi, G. Nall (2002) Mechatronics and Small Structures European Mechatronics for a new Generation of Productions Systems The Roadmap 2005

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mecatrnicos excelentes para la industria de manufactura. Se analizan los requerimientos y enfoques de la educacin en mecatrnica para lograr una visin europea de cmo los sistemas educativos pueden ser mejorados y coherentes a travs de toda Europa. El rol principal que la ingeniera mecatrnica juega dentro de la industria europea debe ser reflejado en acciones para mejorar el nivel educativo en esta materia. Las actividades mostradas en los panoramas de investigacin e industrial de la Comunidad Europea proporcionan una base importante para disear un programa educativo dirigido a satisfacer las necesidades detectadas en estas reas. EUMECHA-PRO desarroll una propuesta para lograr un nivel de excelencia en la educacin en mecatrnica que cumpla con los requerimientos de una industria europea que busca los niveles de competitividad e innovacin requeridos para una competencia global. Esta propuesta crea el Certificado Europeo de Master en Mecatrnica y est basada en los siguientes objetivos y caractersticas: La cantidad de estudiantes que son actualmente atrados por la educacin en ingeniera no es suficiente para cubrir las necesidades. El entrenamiento para una carrera global y la certificacin europea deben incrementar su atractivo y por lo tanto, el nmero de estudiantes y egresados en esta materia. Las principales universidades europeas acuerdan intercambiar estudiantes, proporcionar cursos basados en Internet y hacer uso de las mejores prcticas que permitan mejorar el contenido y la calidad de los programas acadmicos. Utilizar el concepto CDI2O (Concebir, Disear, Innovar, Implementar y Operar) para corroborar el correcto aprendizaje y habilidades de los graduados en combinacin con la posibilidad de utilizar las mejores prcticas y competencias de un grupo de universidades lderes, deber garantizar una educacin de clase mundial. Para establecer una visin comn de la educacin mecatrnica en la Unin Europea, EUMECHA propone los siguientes pasos para crear un marco educacional que cumpla con este objetivo: 1. Utilizacin del sistema de Bologna.- Las ideas clave de este sistema se utilizan para definir un esquema general de calificaciones que sea razonable y comparable, basado en un sistema de dos ciclos. 2. Balance entre conocimientos y habilidades.- La clave de la educacin mecatrnica debes estar basada en la habilidad de utilizar conocimiento terico dentro de las habilidades funcionales y en lograr el balance adecuado de estos atributos. 3. Viajar sin moverse.- La posibilidad de movilidad e intercambio no debe estar limitada al movimiento fsico. La educacin a distancia debe ser una herramienta para las especialidades de los grupos. 4. Balancear las diferencias.- las mejores prcticas identificadas son en muchos casos implementaciones de tradiciones locales y perspectivas

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nacionales. La exploracin y utilizacin de las diferencias se considera ms til que presionar hacia la unificacin de los currculums acadmicos. 5. Universidades Lderes.- Cuando las universidades lderes en Europa intercambian estudiantes, cursos basados en Internet y hacen uso de sus mejores prcticas, el contenido del programa y su calidad mejorarn el currculum del mecatrnico europeo. En resumen, el marco educacional de la Unin Europea para la formacin de especialistas en mecatrnica deber: Utilizar todos los mecanismos del sistema de Bologna para promover la movilidad. Cambiar el enfoque en el conocimiento a un balance entre conocimiento y habilidades. Promover la educacin a distancia para internacionales participen en cursos clave. lograr que estudiantes

Promover la inclusin de diferencias regionales en lugar de presionar para lograr un currculum unificado. Certificar a los Ingenieros Europeos en Mecatrnica. El anlisis del panorama industrial derivado de este programa proporciona una visin estructurada de las expectativas industriales a futuro para distintos sectores productivos. Por otro lado, el anlisis del panorama de la investigacin refleja las visiones y capacidades de la comunidad de investigacin europea en mecatrnica y ambos panoramas se integran en una visin comn. Las tecnologas emergentes y el enfoque de diseos integrados en el panorama de investigacin revelan las nuevas oportunidades industriales, mientras que las expectativas industriales orientan la investigacin hacia las necesidades del mercado. Los esquemas y panoramas analizados en la Unin Europea a travs de EUMECHA-PRO revelan que: La Unin Europea cuenta con una importante infraestructura de investigacin en mecatrnica. Existen centros de excelencia con la capacidad de apoyar y trabajar con la industria. Es necesario un mayor esfuerzo en investigacin y desarrollo de productos para convertir la investigacin de los centros en aplicaciones reales. Se han producido esquemas dinmicos (road maps) con una metodologa innovadora como soporte al 7 Programa Marco de la Unin Europea. La relevancia industrial de estos esquemas es clave para la competitividad y capacidad de manufactura de la industria europea. En Europa la investigacin en el sector del transporte se lleva a cabo bsicamente a tres niveles: nivel industrial generalmente sin financiamiento pblico, a nivel nacional a travs de programas de investigacin propios de

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cada pas, y a nivel Europeo a travs de contratos de investigacin de la Comisin Europea. Algunos pases como Alemania, Italia, Holanda y Francia tienen programas especficos que potencian la investigacin y desarrollo en el campo de los sistemas de transporte inteligente y vehculos inteligentes. Holanda es probablemente uno de los pioneros en la investigacin del transporte en Europa con el apoyo del ministerio de transporte y trabajo, y de organizaciones privadas como TNO. El programa nacional de Holanda de investigacin en el transporte alcanza los 150 Millones de euros. En Francia la investigacin en este campo est financiada por varios ministerios: ministerio de investigacin, ministerio de transporte (ministerio de industria, ministerio de la ciudad) y organizaciones de investigacin como INRETS (Nacional Research Laboratory on Transport and Safety) o LPC (National Research Laboratory on Road Infraestructures). La investigacin se organiza en programas de cuatro aos de duracin. Entre los proyectos desarrollados cabe destacar Predict1 (1998-2002) y predict (2002-2006) centrados en el campo de las carreteras inteligentes. Dentro de estos programas se ha desarrollado el proyecto ARCOS para mejorar la seguridad en la conduccin y que agrupa a 50 socios industriales y acadmicos con un presupuesto de 12 Millones de euros11. Japn Derivado del liderazgo que Japn ha tenido dentro de la investigacin, desarrollo y comercializacin de la robtica desde los 80s, el Programa de Evaluacin de la Tecnologa Japonesa (JTECH) escogi la mecatrnica como una de sus cuatro reas a ser evaluadas. La mecatrnica en Japn se analiza separadamente en sus principales campos de aplicacin: Automatizacin en la industria automotriz, maquinaria industrial y sistemas de control numrico, Integracin de productos y manufactura de artculos electrnicos al consumidor y la industria de los semiconductores. Las reas de investigacin incluyen la cooperacin universidad / gobierno / industria, cambios sociales y culturales en manufactura y el impacto de las tecnologas de informacin en la mecatrnica. Dentro de la infraestructura con la que cuenta Japn para la investigacin, desarrollo e innovacin de la mecatrnica se encuentra12: El Centro de Ciencia y Tecnologa de Manufactura (MSTC).- Este centro llamado anteriormente Centro de Robtica y Automatizacin de Fbricas (IROFA) fue establecido en 1985 bajo los auspicios del Ministerio de Comercio Internacional e Industria (MITI) y compaas privadas. Su objetivo es promover y coordinar las actividades de investigacin y desarrollo en tecnologas de manufactura incluyendo robtica y automatizacin de plantas a travs de cooperacin internacional. El MSTC acta como un centro de11 12

La I+D+i en la robtica, Panorama mundial International Technology Research Institute; Mechatronics in Japan: a Trip Report 1998

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cooperacin entre gobierno, industria, investigadores universitarios y otras instituciones de investigacin. La cooperacin incluye intercambio de personal de investigacin, investigacin conjunta y recopilacin y difusin de informacin tcnica. El MSTC cuenta con un staff de 28 profesionales y es dirigido por un consejo de directores provenientes de compaas japonesas. Sus actividades principales incluyen: 1. Cooperacin Internacional: Se ejecutan proyectos conjuntos de investigacin y desarrollo con otros pases para el desarrollo de la robtica y la automatizacin a travs del Programa de Manufactura Inteligente (IMS) y del Protocolo de Manufactura Automatizada (MAP). 2. Investigacin y desarrollo en Tecnologas Fundamentales: Estas incluyen el Sistema de Interconexin de la Automatizacin de Plantas, Sistemas de Robots Hbridos y la creacin de Sistemas de Automatizacin. 3. Actividades de Investigacin para Estandarizacin: El objetivo es definir polticas para la estandarizacin de los sistemas de automatizacin integral, su confiabilidad y seguridad y los lenguajes de programacin de la automatizacin. 4. Encuestas Tcnicas: Se realizan para adquirir informacin concerniente a las tecnologas de manufactura incluyendo robtica y automatizacin. Las encuestas incluyen informacin sobre las tendencias nacionales e internacionales en el desarrollo de la automatizacin y estadsticas para la determinacin del ndice de automatizacin. 5. Entrenamiento Tcnico: El MSTC ofrece cursos de entrenamiento tcnico en varias localidades para tcnicos e ingenieros en robtica y automatizacin para mejorar su conocimiento y habilidades as como para promover las tecnologas ms relevantes. 6. Relaciones Pblicas: La publicacin de boletines y reportes con los resultados de las actividades as como la realizacin de simposiums y conferencias relacionados con la automatizacin. El Centro de Manufactura de Sistemas Inteligentes (IMS).- Con el objeto de mejorar la competitividad de manufactura en los pases industrializados, Japn propuso el Programa Internacional Conjunto de Investigacin y Desarrollo dentro del Programa de Sistemas de Manufactura Inteligente. Su objetivo es desarrollar sistemas de manufactura de siguiente generacin en conjunto con sus socios de Australia, Canad, Unin Europea, Noruega, Suiza y Estados Unidos. Esto abarca la sistematizacin del conocimiento acumulado en las industrias de manufactura y el establecimiento de sistemas de manufactura avanzada capaces de flexibilizar la integracin de todo el rango de actividades corporativas, desde la toma de una rden hasta el diseo, produccin y mercadeo de los productos. Al mismo tiempo, el programa tiene el objetivo de mantener una relacin deseable entre la gente y las mquinas, preservando y mejorando la vitalidad de la industria manufacturera.

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Derivado de los cambios tan rpidos que la industria manufacturera est enfrentando, el IMS analiza los siguientes aspectos: 1. Globalizacin: La globalizacin de las industrias manufactureras ha permitido que localicen su produccin dentro o cerca de sus mercados, reduciendo riesgos relacionados con las fluctuaciones cambiarias y las polticas comerciales. 2. Ambiente cambiante de trabajo: La industria manufacturera es afectada por la falta creciente de tcnicos y la preferencia creciente de los jvenes ingenieros por seguir otras opciones de trabajo. 3. Ambiente cambiante de mercado: La proliferacin de diversos estilos de vida en las sociedades econmicamente avanzadas, dificulta la uniformidad de los mercados 4. Aspectos ambientales: El creciente temor acerca de la degradacin ambiental, obliga a la industria manufacturera a adoptar consideraciones ambientales como parte central de sus actividades. 5. Costo de la I&D: El desarrollo de la industria manufacturera requiere de proyectos de investigacin y desarrollo complejos y a gran escala. En muchos casos, no es posible que una sola empresa realice estos proyectos, por lo que la nica solucin es incrementar la colaboracin internacional entre empresas, sector pblico, instituciones de investigacin y sector acadmico. El Laboratorio de Ingeniera Mecnica (MEL).- Creado en 1937, el Laboratorio de Ingeniera Mecnica es uno de los laboratorios del gobierno de Japn que actualmente desarrollo investigacin bsica y aplicada en el rea de mecatrnica. Su misin es contribuir al desarrollo de la industria japonesa reduciendo la dependencia de tecnologas extranjeras 13. MEL cuenta con un staff de 200 investigadores permanentes en ciencia e ingeniera. Normalmente, son visitados por otros 200 investigadores provenientes de diversas empresas y universidades. Cuenta con un presupuesto anual del orden de los 34 millones de dlares, de los cuales ms de 14 millones se dedican a investigacin y desarrollo en siete reas principales: Ciencia y tecnologa de materiales Bioingeniera Ciencia de informacin y sistemas Tecnologa de maquinaria avanzada Tecnologa en energa Tecnologa de manufactura Robtica

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Mechanical Engineering Laboratory Report. Home Page www.aist.go.jp/MEL

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Adicionalmente, MEL desarrolla dos tecnologas relacionadas con las siete reas principales: Mecatrnica y Optoelectrnica. Derivado de que la misin de MEL es dar soporte tecnolgico a la industria japonesa para ser ms competitiva, los resultados de la investigacin estn disponibles para cualquier interesado en el mundo. Existen proyectos apoyados por el gobierno y una industria en particular, pero stos son limitados. La mecatrnica en MEL: Mucha de la investigacin en mecatrnica est dirigida a proporcionar tcnicas sobre inteligencia artificial y tecnologas de informacin. La investigacin se realiza en cuatro divisiones: Ciencias de Informacin y Sistemas; trabajo sobre tcnicas de procesamiento de informacin ptica y sistemas de instrumentacin y control en ambientes complicados. Tecnologa de Mquinas Avanzadas; Investiga propiedades bsicas de componentes mecnicos incluyendo micromquinas. Tecnologa de Manufactura; Investiga tecnologas de manufactura en manufactura ecolgica, mquinas hibridas, tecnologa de superficies y sistemas de informacin de manufactura. Robtica; Trabaja en tecnologa avanzada de robtica, realidad virtual, telerrobtica y maquinas amigables. La Universidad de Nagoya.- La ciudad de Nagoya agrupa a muchas de las compaas electro-mecnicas de Japn y es el centro de las industrias de robtica, maquinaria, automviles y aeroespacio. El Laboratorio de Control de Micro Sistemas es parte del Departamento de Ingeniera de Micro Sistemas de la citada universidad, cuya caracterstica principal es la vigorosa vinculacin que mantiene con la industria. Adicionalmente, el laboratorio participa en proyectos nacionales a gran escala, como los programas de Tecnologas de Micro Mquinas y el Sistema de Manufactura Inteligente, ambos promovidos por el Ministerio de Comercio Internacional e Industria del Japn. Las principales lneas de investigacin seguidas por el laboratorio incluyen: Sistema de Robtica Celular Sistema de Microrobtica Sistema de Microrobtica basado en Micro Fsica Sistema Multimedia de Tele-Medicina Interfase Inteligente Humano Mquina Robot de Locomocin Bpeda Manipulador de Control basado en Habilidades Procesamiento de Imgenes para Tecnologas de Bioingeniera.

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Japn es el pas ms implicado en el desarrollo de tecnologas en el campo de los vehculos inteligentes. El ministerio de tierra infraestructuras y transporte japons y la asociacin AHSRA (Advanced Cruis-Assist Highway System Association) financian entre otros los siguientes proyectos: Advance Safety Vehicle (ASV), Advanced cruise- Assist Highway Systems (AHS), Super-Smart vehicle Systems (SSVS). Por otra parte la industria japonesa y en especial los fabricantes de automviles estn especialmente interesados en el desarrollo de sistemas de control y seguridad para los vehculos. Una de las ventajas con las que cuenta la industria japonesa es que en Japn se permite comercializar productos que no han alcanzado madurez tecnolgica plena y que no son aceptados en mercados exteriores pero les permite verificar y evolucionar ms rpidamente en el desarrollo tecnolgico. Rusia La fortaleza tradicional que ha tenido Rusia en aeroespacio, defensa y maquinaria especializada ha incrementado considerablemente el uso de dispositivos mecatrnicos, combinando dispositivos mecnicos con sistemas de control electrnicos y de software. Recientemente se efectu una visita de la DTI Global Watch Mission a Mosc y San Petersburgo para conocer sus ltimos desarrollos14. La mecatrnica es ampliamente utilizada en robtica, sistemas de navegacin area y otros sistemas que requieren de elementos mecnicos inteligentes. La misin fue coordinada por el Centro de Investigacin en Mecatrnica de la Universidad de Montfort y estuvo dirigida a aeroespacio y defensa as como a tecnologas especializadas relacionadas con las industrias de gas y del petrleo. En Mosc, el equipo asisti a unas mesas de trabajo organizadas especialmente en la Universidad Tecnolgica del Estado de Mosc donde organizaciones de investigacin y empresas presentaron sus programas y capacidades en el desarrollo de la mecatrnica. Muchos fueron dispositivos para inspeccin de lneas de conduccin de petrleo y gas, usos en medicina y manufactura. Las principales instituciones que desarrollan la mecatrnica en Mosc son: La Universidad Tcnica del Estado de Mosc en Bauman.- Los investigadores estn desarrollando robots para aplicaciones de emergencia como incidentes nucleares y desarmado de bombas. Trabajan tambin en micro giroscopios y acelermetros para dispositivos autnomos y vehculos areos no tripulados. El Instituto de Radiotcnica, Electrnica y Automatizacin.- Desarrolla tcnicas innovadoras para la educacin en mecatrnica y robtica dirigidas a sistemas de control autnomo para robots mviles.14

Mechatronics in Russia: The story so far November 2006; Philip Moore Monfort University, UK

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El Instituto para problemas en Mecnica.- Dependiente de la Academia Estatal de Ciencias trabaja con otras instituciones robots que utilizan nanofibras para adherirse a paredes y techos. Tambin se estn explorando nuevos tipos de movimientos que permitan su operacin en espacios difciles. En San Petersburgo se encuentran: El Centro Cientfico Ruso para Robtica y Ciberntica Tcnica.- Este centro desarrolla sistemas de robtica para el programa espacial ruso. El centro trabaja con la Universidad Politcnica del Estado de San Petersburgo para educar a las nuevas generaciones de ingenieros en robtica y mecatrnica.

Redes de Investigacin y Sociedades Cientficas en el mundo

EURON (http://www.euron.org/) La European Robotics Research Network (EURON) es una red de excelencia Europea en el campo de la robtica que tiene como objetivo agrupar y coordinar esfuerzos a nivel europeo en el campo de la robtica en sus diferentes vertientes: investigacin, enseanza y educacin, colaboracin acadmica con la industria, publicaciones y conferencias. EURON adems promueve un portal para la informacin en el campo de la robtica a investigadores, editores, diseadores y entusiastas de dentro y fuera de Europa. En la actualidad EURON cuenta con ms de 160 miembros en 22 pases y es una de las redes de excelencia del sexto programa marco, financiada como parte del programa Future and Emerging Technologies (FET): Beyond Robotics". Climbing and Walking Robots Network (Clawar) (http://www.clawar.com) Clawar es una red de investigacin financiada por la Unin Europea cuyo objetivo investigar el estado de las tecnologas en Europa. El objetivo de Clawar es investigar y recopilar todos los aspectos de la tecnologa y sistemas relacionados con los robots mviles. Clawar organiza anualmente una conferencia internacional: Internacional Conference CLAWAR cuyos proceedings son publicados por Professional Engineering Publishing. Internacional Foundation of Robotics Research IFRR (http://www.ifrr.org/about.php) El objetivo del IFRR es el desarrollo de la robtica como un campo cientfico y establecer los fundamentos tericos y tecnolgicos para diferentes- 23 -

aplicaciones con nfasis en el beneficio potencial para los humanos. La IFRR se cre formalmente en 1986 despus de una serie de simposiums dedicados a la investigacin en robtica. IEEE Robotics and Automation Society RAS (http://www.ncsu.edu/IEEE-RAS) El objetivo de esta sociedad es la difusin de la investigacin terica y aplicada en el campo de la robtica as como la automatizacin. Pertenece al Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). The IEEE System Man and Cybernetics Society (http://www.ieeesmc.org) El objetivo de esta sociedad es el desarrollo y la difusin de los sistemas de ingeniera incluyendo definicin de problemas, modelado y simulacin, mtodos para la experimentacin de sistemas, factores humanos en la ingeniera, diseo de sistemas y tcnicas y mtodos de evaluacin.

Instituciones de apoyo a la mecatrnica en otros pases

Hannover Center of Mechatronics (Alemania). Este centro proporciona en su sitio informacin amplia e interesante de todos sus proyectos industriales e investigaciones, adems de muchas aplicaciones que dan idea de las diversas reas que engloba la Mecatrnica. Las reas que se cultivan en este centro son principalmente: robots autnomos mviles, aplicaciones en ingeniera de la produccin (robtica industrial), ingeniera automovilstica y procesamiento en tiempo real. Institute of Mechatronics, Chemnitz University of Technology (Alemania). Un centro con un sitio tambin muy interesante por la amplia explicacin que proporciona de algunos proyectos. Entre las reas que se cultivan en este centro estn: sistemas multicuerpo, procesamiento paralelo, simulacin en tiempo real, control no lineal y modelado. Department of Mechatronics, Gerhard-Mercator-University Duisburg (Alemania). Otro centro alemn con un sitio con mucha informacin acerca de sus proyectos. La investigacin que realiza se orienta hacia aplicaciones prcticas e industriales.

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Mechatronics program at the Johannes Kepler University of Linz (Austria). Adems de informacin propia del sitio, se proporcionan all enlaces a los centros de Mecatrnica ms importantes del mundo. Se puede encontrar tambin informacin sobre conferencias. Institute of Robotics and Mechatronics, Wessling (Alemania). Proporciona informacin variada acerca de sus proyectos. Las reas de investigacin que se cultivan son: robtica, ingeniera de control, control robusto, sistemas multicuerpo. UNESCO Chair On Mechatronics and Mechatronics Research and Application Center (Turqua). Destaca en este sitio un interesante artculo sobre la mecatrnica. Este centro cultiva las reas de sistemas inteligentes y mecatrnica, con aplicaciones principalmente en las reas de robtica, (manipuladores y robots autnomos mviles) y sistemas no lineales. International centre for Mechatronics, Fachhochschule University of Applied Sciences (Alemania). El sitio de este centro proporciona una gran cantidad de enlaces a grupos de investigacin en mecatrnica de todo el mundo y a algunas empresas dedicadas a la mecatrnica. CIACT Comisin Internacional Asesora de Ciencia y Tecnologa Fue creada mediante decreto por el Presidente de la Replica Dominicana, con el objetivo de posicionar internacionalmente a dicho pas como uno de los pases latinoamericanos de gran incidencia en el desarrollo de temas cientficos y tecnolgicos. Asociacin de Mecatrnica de Copenhague La Asociacin provee servicios a las industrias e instituciones que trabajan con ingeniera de diseo, desarrollo de productos, produccin y comercializacin de productos y sistemas mecatrnicos.

La asociacin Mechatronics Design Association Es una asociacin de estudiantes de la Universidad de Toronto fundada en noviembre del 2004.

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Situacin actual de la enseanza en mecatrnica en el mundo15.a) Norte Amrica.- En los ltimos 20 aos, varias universidades y centros de investigacin de los Estados Unidos y Canad han creado diferentes programas acadmicos relacionados con la mecatrnica como un medio para obtener un alto nivel de educacin tecnolgica. El Instituto de Ingenieros Elctricos y Electrnicos (IEEE), la asociacin de ingenieros ms grande del mundo, es la encargada de editar la Transicin en Mecatrnica bajo la supervisin de la Sociedad de Robtica y Automatizacin y de universidades como Colorado State, Ohio, Iowa, Washington y MIT haciendo un importante esfuerzo para actualizar los tpicos acerca de la robtica y la mecatrnica como una estrategia para desarrollar nuevos mtodos tecnolgicos, productos y servicios. Existe una interaccin relevante entre universidades, compaas privadas y gobierno en sus diferentes niveles para desarrollar y transferir tecnologa para la creacin de nuevos negocios. De acuerdo con Reed Business Information, se estima que los controles industriales, que son parte de la mecatrnica, crean un mercado global de 200,000 millones de dlares en sus dos sectores: control de procesos y controles de automatizacin16. b) Amrica Latina.- El primer programa acadmico en ingeniera mecatrnica fue hecho por la Universidad Anhuac Mxico Sur en 1992. Actualmente existen alrededor de 80 instituciones educativas que ofrecen estudios en mecatrnica en Mxico. Hay diferentes programas de estudios, la mayora de ellos estn orientados a preparar tcnicos con habilidades para disear e implementar nuevas ideas innovadoras para el mejoramiento de procesos industriales. La Asociacin Mexicana de Mecatrnica fundada hace 10 aos, contribuye a promover lo que la mecatrnica es e impulsa la creacin de otras sociedades similares en Sudamrica como las asociaciones de mecatrnica del Per y Chile. Existen programas acadmicos acerca de ingeniera mecatrnica en Per, Chile, Argentina, Colombia, Costa Rica, Brasil, Ecuador y Cuba17. La relacin que existe generalmente entre universidades y empresas es extremadamente pobre. Hay algunos proyectos interesantes sobre automatizacin y robtica, pero se requiere una mayor interaccin para lograr un impacto social y por consecuencia, beneficios para la sociedad. El programa Iberoamericano de Desarrollo, Ciencia y Tecnologa fundado en 1984 con la participacin de 19 pases de Sudamrica, Espaa y Portugal, es un medio de relacin internacional entre gobiernos y est orientado a la cooperacin cientfica en Tecnologas de Informacin, seguida por las Tecnologas de Produccin Industrial.

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Teaching Mechatronics for new Business; Emilio Vargas UAM, 2008 Motion Control Association; Jennifer Hayman Robotic Industries Association feb. 2008 17 Noticias RIBAMEC, No. 1-10/2000 Dr. Roberto Fras; Laboratorio de Mecatrnica.

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c) Europa.- Hace treinta aos, en Europa no se tena idea de la ingeniera mecatrnica. Sin embargo esto cambi desde que las principales universidades europeas consideraron la mecatrnica como una forma revolucionaria de disear y mejorar nuevos productos y de crear ideas innovadoras con alta tecnologa como soporte. En los 90s se inici el proceso de enseanza en ingeniera mecatrnica a travs de La Asociacin Danesa de Mecatrnica, el Grupo Mecatrnico de Finlandia, la Asociacin Hngara de Mecatrnica y varios institutos de investigacin de Italia, Inglaterra, Alemania y Suiza 18. Actualmente, existe una intensiva interaccin entre los pases europeos y las empresas privadas para desarrollar, con ideas creativas y originales, nuevos conceptos de productos que enriquezcan la vida humana. El Centro Europeo de Mecatrnica, el Centro de Investigacin y Desarrollo de Mecatrnica y el Instituto de Tecnologas Industriales y Automatizacin son algunos de los ejemplos de institutos con excelente reputacin internacional que realizan investigacin basada en tecnologa con una clara visin de poner en el mercado el resultado de sus proyectos. La Unin Europea dise un proyecto educativo internacional denominado Eumecha Pro el cual define un marco educativo que permita la formacin de ingenieros mecatrnicos excelentes para las industrias manufactureras europeas. Analiza los requerimientos educativos en mecatrnica teniendo como resultado una visin europea de cmo mejorar los procesos educativos y hacerlos ms coherentes a travs de toda Europa19. Actualmente existen importantes programas educativos acerca de la mecatrnica en toda Europa, no solo a nivel graduado y post graduado, sino tambin a nivel de educacin primaria y secundaria. Las principales instituciones dedicadas a la investigacin y desarrollo de la mecatrnica en la Unin Europea son:20 Inglaterra.- Loughborougth University. Cuenta con el Grupo de Investigacin en Mecatrnica dentro del Centro de Investigacin en Mecatrnica Holywell (MRC) el cual ha sido pionero en actividades de diseo multi-disciplinario por varios aos. La Universidad de Loughborough es una de las primeras universidades del Reino Unido que desarrolla la mecatrnica a travs de programas de licenciatura, de maestra y de cursos cortos a la industria. El MRC fue fundado en 2000 y cuenta con 15 investigadores a nivel posdoctorado y ha graduado alrededor de 30 estudiantes de doctorado, manteniendo una fuerte vinculacin con el sector industrial en los proyectos de investigacin. Alemania.- DLR Instituto de Robtica y Mecatrnica. Desarrolla proyectos de optimizacin integral y simulacin 3D de sistemas y componentes mecatrnicos antes de su construccin. La investigacin desarrollada en18 19

Robert M, Parking Engineering Education for Mechatronics, IEEE Feb. 1996 European Mechatronics and Inteligent Manufacturing; Cris Decubber 20 Eumecha pro. European mechatronics for a new generation of production systems, 2005

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este instituto est basada en diseo virtual interdisciplinario, simulacin y optimizacin asistida por computadora as como en la implementacin de sistemas mecatrnicos complejos e interfase de maquinaria. El Instituto de Robtica y Mecatrnica es reconocido como una de las instituciones lderes en el campo de la robtica a nivel mundial. Fraunhofer Instituto de Ingeniera de Manufactura y Automatizacin. Su enfoque de investigacin y desarrollo est encaminado a buscar soluciones a funciones organizacionales y tecnolgicas de compaas relacionadas con el sector industrial. El objetivo de sus proyectos de investigacin y desarrollo es identificar y explotar el potencial de automatizacin en las empresas con el objeto de fortalecer su competitividad internacional, creando nuevas oportunidades de empleo con procesos de produccin ms efectivos y amigables con el medio ambiente. Sus principales reas de investigacin son: Manejo de Productos y Calidad Innovacin y tecnologa; Productos integrados y desarrollo de procesos; Desarrollo de mtodos y aplicaciones; Administracin de la calidad; Reciclado de productos y control de la contaminacin. Planeacin de Plantas y Manejo de la Produccin Estrategia de localizacin y redes de produccin; Diseo de productos y planeacin de ensamble; Sistemas de produccin y su optimizacin; Administracin de mantenimiento y disponibilidad de planta; Mtodos y herramientas. Logstica Corporativa Redes de logstica; Logstica de abastecimiento y distribucin; Logstica de produccin; Parques industriales y centros de abasto. Sistemas de Robtica Manejo y ensamble; Automatizacin del flujo de materiales; Procesamiento con robots industriales; robots de servicio; Desarrollo de productos mecatrnicos. Automatizacin de Produccin y Procesos Mecatrnica para ciencias de la vida y procesamiento de alimentos; Transmisin de seal y potencia; Tecnologas de informacin para procesos de produccin; Construccin de equipo de medicin. Tecnologa Ultra Limpia y Micromanufactura Procesos de produccin; Equipos de produccin; Servicios especiales de investigacin y desarrollo. Espaa.- Fatronik. Es un centro de investigacin especializado en la generacin de dispositivos inteligentes, que requieren de la integracin de distintas tecnologas: mecnica, control, electrnica y tecnologas de la informacin; y de un profundo conocimiento de los procesos de fabricacin. La especializacin tecnolgica es el aspecto que imprime la personalidad del centro. Fatronik centra su especializacin y conocimiento en las siguientes lneas, que configuran la oferta tecnolgica del Centro:- 28 -

Diseo y desarrollo e producto Mecatrnica / Adaptrnica Clculos y simulaciones avanzadas Puesta en servicio y anlisis experimental Biomecnica Control avanzado y Automatizacin Ingeniera del Software Integracin de sistemas de comunicacin Integracin de sensrica Inteligencia artificial Procesos de fabricacin Monitorizacin de procesos de fabricacin. Fatronik cuenta actualmente con siete patentes industriales en el campo de robots manipuladores, seguidores solares y procesos de fabricacin, teniendo cuatro nuevas patentes en proceso de aceptacin. d) Asia.- Una referencia obligada para conocer de la mecatrnica en Asia es Japn. Este pas es considerado el lder en esa rea por el impacto relevante de los artculos electrnicos japoneses en el mundo. La mecatrnica fue rpidamente incorporada como un componente importante de los productos y procesos modernos y se consider la tecnologa clave para ganar competitividad en el mercado global. En Japn, el gobierno ejerce una influencia importante para definir las reas de investigacin donde la robtica y la mecatrnica tienen impactos sociales relevantes, como la medicina, comunicacin, rescate o entretenimiento. El gobierno japons ha aprobado varias leyes para estimular la cooperacin entre las universidades y la industria, as como para apoyar a los pequeos negocios. El Ministerio de Industria y Comercio del Japn (MITI) inici un programa de garantas a pequeas empresas bajo el programa Foundation for Venture Business. En China, Taiwan, Corea, Rusia Irn e Israel se han desarrollado programas similares que van acompaados de programas acadmicos orientados a mejorar el nivel del personal cientfico y educativo en mecatrnica e involucrando a gente joven con talento en la realizacin de investigaciones cientficas en temas prioritarios. e) frica.- En frica existen importantes universidades que ensean programas de ingeniera. La Universidad del Cabo (UCT) en Sudfrica, define la mecatrnica como un ramal interdisciplinario de la ingeniera que combina el estudio fundamental de la ingeniera mecnica con ingeniera elctrica. En la industria, el ingeniero mecatrnico requiere experiencia en un amplio rango de disciplinas de ingeniera y debe estar bien posicionado en manufactura ligera y procesos de control. Estn involucrados en campos como la instrumentacin, automatizacin, robtica e ingeniera biomdica. Las principales instituciones educativas que incluyen la mecatrnica dentro de sus planes de estudio son:

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Universidad del Cabo Universidad de Tecnologa Tswane Universidad Metropolitana Nelson Mandela Universidad de Johanesburgo Universidad de Stellenbosch f) Oceana.- La Escuela de Ingeniera Mecatrnica de la Universidad de Sydney es la primer escuela que inici hace algunos aos, la enseanza de la mecatrnica. El programa acadmico fue establecido con el objetivo de responder a la expansin industrial ocurrida en la regin oeste de Sydney, con personal altamente calificado. El principal objetivo de los cursos de ingeniera mecatrnica es educar ingenieros capaces de aplicar tecnologas mecnicas, electrnicas y de software para el diseo y manufactura de mquinas inteligentes. La Universidad Monash en Sydney tendr disponible la maestra en ingeniera mecatrnica para finales del presente ao. Las oportunidades para los ingenieros mecatrnicos son virtualmente ilimitadas; los graduados en esta rea tienen una alta demanda, particularmente en la regin sur este de Asia21.

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Monash University, htpp://www.monash.edu.au, Feb. 2008

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c.

Impacto del uso de la mecatrnica sobre los costos de produccin, respecto del uso de materiales o tecnologas tradicionales (informacin cuantitativa).

Actualmente las empresas cambian sus operaciones de manufactura a pases que ofrecen alternativas ms econmicas en mano de obra para conservar la competitividad. Sin embargo, muchas empresas estn encontrando en la innovacin y automatizacin una alternativa rentable y efectiva para reducir costos e incrementar su calidad. China se ha convertido en una de las localidades outsourcing ms fuertes, sin embargo a pesar de ofrecer costos menores, las empresas se enfrentan al problema de la calidad, al igual que en los dems pases que ofrecen mano de obra barata. Otros problemas serios son las fluctuaciones en el tipo de cambio, mayores tiempos de entrega, retrasos y la prdida de control en el proceso de manufactura y en la propiedad intelectual, derivado de esto, otro gran problema es la falsificacin, a Estados Unidos esto le cuesta $3 mil millones de dlares anuales tan solo en al industria automotriz. Un reporte del Grupo Consultivo de Boston indica que la calidad del producto a la entrega vara en algunas piezas hasta un 80%, mientras que dentro de los Estados unidos solo tiene una variacin del 5%. De acuerdo al Grupo Consultivo de Boston tiene sentido realizar operaciones de outsourcing en productos que requieren una extensa mano de obra, sin embargo, para procesos automatizados, productos que requieran un solo proceso manual al final y los productos muy pesados donde los ahorros en mano de obra no compitan con los costos de flete es mejor mantener las operaciones en el pas de origen y manejar la competitividad a travs de la automatizacin.

Un ejemplo de esto es fue el exitoso resultado en la agricultura y al industria del acero de los Estados Unidos en el siglo pasado. En 1900, los trabajadores de la agricultura representaban un 38% de los empleados, ahora son solo el 2%, an as en los Estados Unidos se produce al mayora de la comida en el mundo. En el mismo sentido, el nmero de trabajadores empleados en la industria del acero disminuy en 74%, de 289 mil a 74 mil, mientras que la produccin se increment en 36%, de 75 millones a 102 millones de toneladas. La mecatrnica en los procesos puede impactar directamente a la calidad y la eficiencia, pues favorece el control y mejora la viabilidad.

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Uno de los factores ms importantes en la consideracin de trasladar las operaciones de una fbrica al otro lado del ocano es el costo. Los siguientes ejemplos demuestran que la mecatrnica puede proveer a las compaas de los ahorros que estn buscando sin realizar el outsourcing. La compaa Lincoln Electric, es la lder en el diseo y manufactura de sistemas robotizados de soldadura y sistemas cortadores de plasma. Recientemente evalu las opciones de mudar parte de su manufactura a China o automatizar sus procesos en la compaa en los Estados Unidos. La empresa determin que el costo de las dos opciones era de de $0.30 USD por pieza, comparados con los $0.84 USD por pieza actuales utilizando el proceso manual. Sin embargo, aplicando la mecatrnica para mantener los procesos en al planta actual, se superaba la calidad, se mejoraba el control de procesos y se reducan significativamente los tiempos de entrega en comparacin con China. Adems la automatizacin ayuda a las empresas a optimizar el layout de la planta, la utilizacin del espacio en piso. Tambin eliminan los errores humanos y los accidentes en el manejo. En otro caso Mennies Machina Company alcanz sus metas de produccin con un sistema totalmente automatizado. La empresa Mennies fabrica componentes para vehculos SUVs. Los cuellos de botella que tenan en su proceso manual, el cual les permita producir 80 piezas por hora les impeda alcanzar al meta de 118 piezas por hora. Desde que se instal el sistema automatizado, las tasas de desperdicio se disminuyeron y los tres turnos de operacin de la planta estn al 95% de operacin, esto es un incremento de 15% sobre la operacin manual anterior. En general la empresa estima que la mecatrnica en sus procesos redujo los costos totales en un 25%. Entre las ventajas competitivas que la empresa obtuvo estn la reduccin en defectos de fabricacin, incremento de la produccin (120 piezas por hora), el margen de utilidad por pieza se increment y el sistema ofrece la flexibilidad de en un futuro incrementar la produccin.

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d.

Intensidad en el uso de recursos humanos y remuneracin promedio en relacin con las dems actividades econmicas.

La mecatrnica se ha involucrado en la industria y en la educacin desde su definicin en 1969, y es ahora reconocida alrededor del mundo. A continuacin se presenta un listado de los principales puestos que son ocupados por ingenieros mecatrnicos alrededor del mundo: Asistente Tcnico Aeroespacial Profesional Asociado Tcnico Ingeniero Elctrico Ingeniero Mecnico Ingeniero Mecatrnico Administrador Tcnico Ingeniero de Control de Procesos Ingeniero de Proyectos En lo que se refiere a salarios, se encontr informacin nicamente de algunos pases, el resto de los pases incluyendo a Japn y Alemania no contaban con informacin de salarios para ingenieros en mecatrnica en la base de datos consultada, todos los datos provienen de una misma fuente por lo que son comparables entre s.Pas Nva Zelanda Irlanda Estados Unidos Australia Canad UK Salario Anual USD $33,223.00 $40,305.00 $44,000.00 $47,300.00 $50,463.40 $65,224.00

Fuente: elaboracin propia con informacin de The PayScale Report

La siguiente grfica muestra un comparativo entre el salario de un ingeniero mecatrnico contra el promedio de los salarios de otras ingenieras.

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Fuente: www.payscale.com

Estas cifras pudieran no parecer tan alentadoras cuando se comparan contra el salario de un ingeniero mecnico.Salario Anual en Dlares Americanos de un Ingeniero Macnico por pas Nueva Zelanda Reino Unido Irlanda Canad Australia Estados Unidos $36,273.00 $46,435.00 $47,292.00 $49,715.00 $54,273.00 $54,755.00

Fuente: elaboracin propia con informacin de The PayScale Report

Es por mucho superior al del Ingeniero Mecatrnico, y este comportamiento se puede explicar si se tienen en cuenta los siguientes factores: Aun en pases desarrollados el trabajo de un ingeniero mecatrnico lo desempea un ingeniero mecnico, pues las empresas no siempre distinguen la diferencia, La ingeniera Mecatrnica en la mayora de los pases se encuentra clasificada como una rama de la ingeniera de Mecnica, La ingeniera mecnica es ms antigua y en la actualidad tiene las bases de la ingeniera mecatrnica, por lo que hay mas puestos de trabajo disponibles y tiene mejor aceptacin entre los reclutadores de personal. El nmero total de ingenieros empleados en los Estados Unidos en el 2004 fue de 1.4 millones, de los cuales 15.6% son ingenieros mecnicos (en este porcentaje se encuentran incluidos los ingenieros mecatrnicos). Los ingenieros civiles ocupan el primer lugar con un 16.4% del total. En el 2004, los empleos para ingenieros mecnicos crecieron en un 14%.

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e.

Tendencias tecnolgicas para los prximos 10 aos.

La imagen de una fbrica del futuro con cientos de robots funcionando a lo largo de toda la planta, donde solo un ser humano se puede localizar a cientos de metros de distancia rodeado de controles y monitores es para algunos un sueo y para otros una pesadilla. El hecho es que de acuerdo a la experiencia de las grandes empresas que han invertido en alta tecnologa, la gran ventaja de los procesos mecatrnicos no es la reduccin en el costo del personal. Pues por lo regular los costos de mano de obra representan solo el 10% de los costos de produccin, an en las plantas no automatizadas. La Asociacin Nacional de Fabricantes Elctricos en Estados Unidos, realiz una investigacin y encontr que el 73% de las empresas mencionan como el principal obstculo para la automatizacin la falta de conocimiento sobre la oferta tecnolgica. El segundo obstculo que ven las empresas es la falta de software disponible para la programacin y la comunicacin entre equipos sofisticados, esto a su vez representa un rea de oportunidad. Esta investigacin pronostica que otros pases, entre ellos Japn superarn a los Estados Unidos en productividad en los prximos 10 aos. Debido a que la automatizacin es un proceso continuo con frecuentes mejoras en la tecnologa, las empresas se ven en la necesidad de entrenar constantemente a sus empleados, por lo que ser necesario contar con programas suficientemente actualizados para apoyar a las empresas en esta tarea. Actualmente los pases con ms desarrollos en sistemas mecatrnicos son Estados Unidos, Japn, Corea, Italia y Alemania y se espera que esta mezcla de pases se mantenga en un futuro aunque Estados Unidos va a ser superado por los dems. Durante los ltimos 30 aos la automatizacin ha consistido en reemplazar nicamente los mecanismos mecnicos con sistemas mecnicos inteligentes. Actualmente la tendencia es que los procesos de manufactura en su conjunto se vuelvan cada vez ms automatizados. Esta automatizacin reduce los trabajos sucios y peligrosos en la lnea de produccin22. Al mismo tiempo la necesidad de de tcnicos ms capacitados se est incrementando. Al reducir el nmero de personas poco capacitadas en las lneas de produccin se reducen los errores los costosos incidentes en seguridad. Las plantas de produccin que no se adapten al uso de la mecatrnica sern incapaces de competir.

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Mecatrnics a Technology Forecast. Vanston, John H. Texas State Technical. 2007

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En cuanto a tecnologas, la tendencia son los sistemas embebidos mas inteligentes, es decir, el incremento de los dispositivos de almacenamiento de memoria en menores tamaos, hacen que se puedan utilizar softwares mas complejos y capaces de ordenar mas funciones que se convierten en mejores desempeos para los sistemas que les obedecen, lo mismo sucede con el desempeo de procesadores, memoria, almacenamiento y ancho de banda. Por lo anterior, el avance de la tecnologa se pronostica en este sentido, ya que los dispositivos mecnicos e inclusive los electrnicos han mejorado su desempeo pero no al nivel de los materiales utilizados para el almacenamiento de memoria y de la complejidad de los softwares de hoy da. En concreto el avance se dar en la parte de los mecanismos mecatrnicos que dice al resto que y como hacer las operaciones.

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f.

Operacin de las empresas internacionales del sector de mecatrnica en el mercado global: distribucin de operaciones entre los diferente pases y qu motiva esa distribucin.

El desarrollo de la mecatrnica es una necesidad para las empresas manufactureras que reciben presiones tanto de su competencia como de sus clientes para incluir elementos de electrnica y software en sus productos. Ellas deben encontrar los medios para aplicar los cambios tcnicos y de proceso haciendo labor de equipo entre sus ingenieros mecnicos, elctricos y de software. Entre Junio y Agosto de 2006, el grupo Aberdeen23 examin los procedimientos de manufactura, las experiencias e intenciones de ms de 140 empresas a nivel mundial (75% de Norteamrica, 19% de Europa, Medio Este y frica y 6% de Asia Pacfico) dedicadas a aeroespacio y defensa, automotriz, productos electrnicos de consumo, manufactura de equipo industrial, transporte y telecomunicaciones con el objeto de determinar: El grado en el cual el desarrollo de la mecatrnica impacta las estrategias corporativas, las operaciones y los resultados financieros. La estructura y efectividad de los procedimientos de desarrollo de la mecatrnica. El uso actual y planeado de la tecnologa para apoyar sus actividades. Los beneficios, si los hay, derivados del desarrollo de la mecatrnica. El estudio trata de identificar las mejores prcticas para el desarrollo de la mecatrnica y de proveer un marco de referencia para medir las capacidades de las empresas para el desarrollo de sus productos. Las acciones principales recomendadas derivadas del resultado del estudio son: Adoptar medidas rigurosas en el proceso del desarrollo de nuevos productos para manejar conceptos de integracin e implementar tecnologas avanzadas de manejo de informacin. Desechar los procesos de diseo de disciplinas especficas que no sean integrados. Esto apoya la coordinacin de los grupos de ingeniera de diversas disciplinas. Hacer mediciones frecuentes del avance en el desarrollo de los nuevos productos para cumplir con las metas de calidad y tiempo de entrada al mercado. Como resultado del estudio, se determin que de las empresas de tecnologa media, el 54% utiliza la mecatrnica en todos en la mayora de sus productos, el 38% en algunos y slo el 8% no integra la mecatrnica en sus productos.

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Aberdeen Group; The Mechatronics System Design Benchmark Report, 2006

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Desde el punto de vista de las aplicaciones de la mecatrnica, nos referiremos ms especficamente a los elementos mecatrnicos ya que stos son los productos tangibles resultado de la implementacin de las distintas tecnologas involucradas con la mecatrnica. A continuacin se presenta una descripcin de las principales empresas a nivel mundial que dentro de sus ramas industriales desarrollan y utilizan sistemas mecatrnicos. Utilizaremos la clasificacin de las Fortune Global 500 para seleccionar las empresas ms representativas. Siemens.- Empresa alemana situada en la posicin 28 del ranking mundial con ventas de ms de 107,000 millones de dlares que proporciona empleos a ms de 475,000 personas en todas sus operaciones. Cuenta con ms de 48,000 empleados en las reas de investigacin y desarrollo en 150 establecimientos a travs de todo el mundo, de los cuales el 43% se ubica en Alemania, el 28% en Europa, el 17% en Amrica y el 12% en la regin Asia-Pacfico. A continuacin se describen algunas caractersticas de las operaciones ms representativas que tiene Siemens en distintos pases: Brasil.- Es la compaa ms grande del pas en el ramo de ingeniera elctrica y electrnica. Sus operaciones estn dirigidas a tres campos de aplicacin: Energa y Proteccin del Medio Ambiente, Automatizacin y Control y Cuidado de la Salud. Proporciona empleo a 10,471 personas y cuenta con nueve centros de investigacin y desarrollo, trece plantas manufactureras y doce oficinas de servicio a lo largo de todo el pas. Estados Unidos.- En 2007, obtuvo ventas en los Estados Unidos por 14,800 millones de euros, dando ocupacin a 65,821 personas y mantiene una posicin lder en tres campos de aplicacin: Energa y Proteccin del Medio Ambiente, Automatizacin y Control y Cuidado de la Salud. Sudfrica.- En Johannesburgo atiende los mismos campos de aplicacin teniendo ventas por ms de 900 millones de euros y dando empleo alrededor de 2,000 personas. Alemania.- La empresa fue establecida en Alemania hace ciento sesenta aos. En 2007 obtuvo ventas por 12,600 millones de euros y cuenta con una planta laboral de alrededor de 126,000 empleados, de los cuales aproximadamente 21,000 personas se dedican a la investigacin y desarrollo, contando hasta la fecha con alrededor de 62,000 patentes. Los campos de aplicacin en Alemania se concentran en: Energa y Proteccin del Medio Ambiente, Cuidado de la Salud, Automatizacin y Control y Tecnologas de Informacin. Otras regiones.- Siemens cuenta adicionalmente con centros de operacin localizados en Saudi Arabia, China y Australia. Samsung Electronics.- Empresa establecida en Corea del Sur se ubica en la posicin 46 del ranking mundial con ventas en 2007 por 103,400 millones de dlares da empleo a ms de 138,000 trabajadores. Es la compaa ms grande del sector electrnico y de tecnologas de informacin y junto con Siemens de

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Alemania y Hewlett-Packard de Estados Unidos, ocupan los primeros tres sitios a nivel mundial en fabricacin de aparatos elctricos e industria electrnica. Samsung cuenta con el Centro de Tecnologa de Mecatrnica y Manufactura como centro de innovacin e investigacin de tecnologas avanzadas. Las principales reas de investigacin y tecnologa del centro son: Innovacin de Manufactura (1) Sistemas de automatizacino

Sistemas de manejo de materiales, diseo y control industrial de robots, optimizacin de flujo de materiales. Software de control de equipo de proceso, aplicaciones de tecnologa de redes. Diseo de fbrica y programacin de produccin, simulacin y anlisis de lnea.

(2) Software de manufactura:o

(3) Ingeniera industrialo

Tecnologas Fundamentales (1) Moldeadoo

Diseo de moldes de precisin y pticos. Ensamble de tablillas de circuitos en 3D. Diseo de hardware para motores, control sin sensores. Simulacin de procesos, diseo de precisin.

(2) Ensamble y unin de circuitoso

(3) Controlo

(4) Ingeniera asistida por computadorao

Tecnologas de Elaboracin de Equipo (1) Fabricacino

Aplicaciones de plasma, reaccin qumica para la optimizacin de procesos, diseo de alto vaco.

(2) Pruebas y medicino

Inspeccin de la superficie ptica, inspeccin no destructiva con rayos X y ondas ultrasnicas. Control de fuerza, control trmico, tecnologas de precisin.

(3) Ensamble de precisino

(4) Etapa de ultra precisin

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o

Ensamble de precisin, control de posicin de compensacin de errores.

Tecnologas Futuras (1) Robots de servicio (2) Robots humanoides Oficina de estrategia de propiedad intelectual Esta unidad supervisa la propiedad intelectual (estrategias de patente e innovaciones, disputas por patentes importantes) con el propsito de hacer de SAMSUNG Electronics uno de los mejores administradores de patentes en el mundo. Estrategias de propiedad intelectual (1) Establecer estrategias para adquisicin y uso de patentes. (2) Contratar y entrenar especialistas en patentes. (3) Construir y operar infraestructura de propiedad intelectual. (4) Adquirir patentes para tecnologas medulares. Ley de Propiedad Intelectual (1) Manejar litigios de la propiedad intelectual dentro y fuera de Corea. (2) Negociar licencias de tecnologa a nombre de la compaa. (3) Administrar marcas registradas y la identidad corporativa.

Fanuc Ltd.- Empresa japonesa lder en el desarrollo de mquinas de control numrico y robots industriales con ventas superiores a los 3,500 millones de dlares en el ejercicio fiscal de 2007 y con tasas de crecimiento en este rubro superiores al 13% anual en los ltimos tres aos24. En el rea de investigacin y desarrollo, un tercio de los empleados de Fanuc realizan esta funcin y cuenta con 13 laboratorios dedicados a: Investigacin bsica I y D de software Servomotores CNC Laser - I y D de robtica - Roboshot - Robocut - Robodrill - Tecnologa de manufactura.

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Fanuc Annual Report 2007, Nov. 16, 2007

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Fanuc dispone de una red de 160 compaas que brindan servicio a sus productos distribuidas en Europa, Asia, frica y Amrica. En 1992 estableci en China la Beijing Fanuc Mechatronics Co., empresa dedicada a la fabricacin, venta y servicio de mquinas de control numrico para el creciente mercado chino.

ABB.- Empresa establecida en Suiza se ubica en la posicin 273 del ranking mundial con ventas en 2007 por 24,883 millones de dlares dando empleo a ms de 108,200 trabajadores. Cuenta con 9 centros de investigacin y desarrollo ubicados en China, Alemania, Polonia, Suiza, India, Suecia y los Estados Unidos, donde laboran ms de 6,000 cientficos. Los centros ubicados en China y Suecia cuentan, entre otros, con laboratorios de Mecatrnica y robtica, enfocados a la programacin y desarrollo de robots, mientras que en India se desarrolla el software para robtica. El programa MRA (Mechatronics and Robotics Automation) de ABB desarrolla la generacin actual de robots encontrando opciones para la reduccin significativa de costo y un mayor desempeo para la amplia gama de aplicaciones. El programa tambin soporta el negocio de los robots para la industria automotriz desarrollando lneas de produccin ms robotizadas y eficientes en costo de operacin. Respecto a la preparacin de estudiantes en mecatrnica, ABB desarrolla un programa en el Fachhochschle Technikum en Viena a travs de diez cursos en los cuales participan 1,400 estudiantes provenientes de Alemania, Turqua, Ucrania y Bolivia. Una vez concluido el programa, los estudiantes reciben el ttulo de Ingenieros Certificados en Mecatrnica y Robtica. Komatsu.- Fundada en 1921, Komatsu es el principal fabricante japons de equipo pesado de construccin, maquinaria industrial, electrnica y otros productos. Normalmente, Komatsu contrata sus ingenieros con grado de maestra y mantiene relacin con universidades como Stanford University y Imperial College para la seleccin y actualizacin de sus ingenieros. El esfuerzo de Komatsu en investigacin y desarrollo lo lleva a cabo en su Centro de Investigacin y en los departamentos de investigacin y desarrollo de sus divisiones de equipo de construccin, electrnica, ingeniera entre otras. Cuenta dentro de su plantilla laboral con cerca de 2,000 ingenieros y tcnicos de diversas especialidades. El gasto en investigacin y desarrollo para 2007 se estima en alrededor de 150 millones de dlares y ha representado en los ltimos aos alrededor del 3% de sus ventas, estando dirigido principalmente a su divisin de equipo de construccin la cual absorbe ms del 80% del gasto total en esta materia.25 Festo AG & Co.- Empresa fundada en Alemania en 1925 dedicada a la fabricacin de equipo neumtico de automatizacin y control, cuenta con ms25

Komatsu.com/CompanyInfo/profile 2007

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de 12,000 empleados a nivel mundial y factura alrededor de 1,500 millones de euros anualmente. Est compuesta por 56 compaas independientes con ms de 250 delegaciones en 39 pases. Festo dedica el 7.5% de su facturacin a inversin en investigacin y desarrollo y 1.5% a la formacin y perfeccionamiento profesional de sus empleados en sus compaas establecidas en Europa, Asia y Amrica. Cuenta con 2,800 patentes en el mundo y anualmente emite aproximadamente 100 solicitudes de nuevas patentes.