WIXLIB

Introducción a la ingeniería industrialXLiderazgo251Características de los sistemasindustriales298Líder autocrático252Líder participativo252Ventas299Líder liberal253Distribución300Características de un líder253Almacenes301Un administrador y un líder256Producción301La creatividad y la visión estratégica257Mantenimiento302Ética en los negocios258Control de calidad303Palabras claveCaso prácticoCasos para resolverPara ecursos humanos306Dirección general30810 LA PLANEACIÓN Y LAS DECISIONESDE INVERSIÓN263Antecedentes263La evaluación de proyectos,una planeación idealizada.La planeación estratégica,una planeación no idealizada264La complejidad del sistemallamado empresa309Palabras claveCaso prácticoCasos para resolverPara discusiónBibliografía31031031131131112 LA CONTAMINACIÓN Y GESTIÓNDE LA CONTAMINACIÓNPROVENIENTE DE LOS PROCESOSINDUSTRIALES313Cuantificación de las necesidades del productoo servicio, también llamada estudiodel mercado265Estudio técnico o ingeniería del proyecto269Introducción313Análisis económico279Evaluación económica y análisis de riesgo283La contaminación del agua y métodosde prevención y biorremediación315Planeación financiera de la empresa286Palabras claveCaso prácticoCasos para resolverPara 315Uso de sistemas integrales de tratamiento317Contaminación del suelo y procesospara el tratamiento de loscontaminantesTratamientos para contaminantes del sueloPrincipales contaminantes del airey su tratamiento32232432611 LA EMPRESA VISTA COMOUN CONJUNTO DE SISTEMAS291Introducción291El concepto de sistemay sus características292La gestión de la contaminación en los procesosindustriales330La empresa como un sistemadiseñado por el hombre295Palabras claveCaso prácticoParticulado327Gases328Procesos para tratar los contaminantes del aire330334334

ContenidoXICasos para resolverPara do353Temperatura356Vibraciones36013 ERGONOMÍA339Presión atmosférica362Introducción339Entorno vital363Palabras claveCaso prácticoCasos para resolverPara discusiónBibliografía364364367371371Antecedentes históricosde la ergonomía341Sistema hombre342Sistema máquina345Sistema entorno350

Generalidades de laIngeniería IndustrialGabriel Baca UrbinaM. en C. en AdministraciónUPIICSA-IPNNo basta haber estudiado ingeniería para ser un verdaderoingeniero, hay que pensar y actuar como ingeniero, sin olvidarel aspecto humano de las organizaciones.GBUObjetivos Presentar un bosquejo histórico del desarrollo de la ingeniería industrial, mencionando los hechos y las personas que han contribuido más al desarrollo de estadisciplina. Desarrollar el papel de la ingeniería industrial dentro de la industria, con un enfoque de sistemas.Definición de ingenieríaDe acuerdo con la definición del Consejo de Acreditación para la Ingeniería y la Tecnología deEstados Unidos de América, la ingeniería es la profesión en la que los conocimientos de mate máticas y ciencias naturales, obtenidos a través del estudio, la experiencia y la práctica, se aplicancon juicio para desarrollar diversas formas de utilizar, de manera económica, las fuerzas y losmateriales de la naturaleza en beneficio de la humanidad. Con base en esta definición, se con sidera que la ingeniería no es una ciencia, sino una aplicación de la ciencia. Como la mayoría de

Introducción a la ingeniería industrial2las profesiones, es más un arte que una ciencia, ya que nobasta estudiar ingeniería en cualquiera de sus ramas paraser un buen ingeniero. Hay que tener juicio y habilidadpara aplicar los conocimientos científicos en la solución deproblemas de la vida diaria.Según el Diccionario Merriam Webster de la lenguainglesa, la palabra ingeniero proviene del vocablo inglésengine, y éste a su vez del latín ingenium, y se definecomo disponer de un talento natural, o bien, un dispositivomecánico; de ahí que, por deducción, se considera que uningeniero es aquella persona que, con cierta base científica,diseña o construye máquinas y aplica su conocimiento eingenio para resolver problemas en bien de la comunidad;también, tiene la acepción de guía o líder. Esto concuerdacon la primera definición, que establece que un ingenieroes aquel profesional que tiene conocimientos adquiridoscon base en estudio, que posee un talento natural, que escreativo y que aplica sus conocimientos en el diseño demáquinas y procesos industriales para el beneficio de lahumanidad.Breve historia mundialde la ingenieríaNo se sabe con exactitud quién creó el nombre de ingeniero para aplicarlo a la profesión de una persona. Lo que sí sesabe es que la primera escuela de ingeniería fue fundadaen Francia, en 1795, durante el mandato de Napoleón.Las guerras en las que participaron los ejércitos de esteemperador dieron lugar a múltiples necesidades. Tal vez lamás conocida de éstas fue la de conservar los alimentosen buen estado para las tropas, ya que uno de los grandesproblemas de la guerra en aquellos tiempos era abastecerde comida a los ejércitos que permanecían durante mesestransitando por campos desiertos y, muchas veces, en unclima hostil.Napoleón ofreció un premio monetario a quien diseñara la forma de conservar los alimentos en buen estado.Como resultado de esta convocatoria, se creó el primeralimento enlatado en envase de plomo. Seguramente conel paso de los años, el plomo de los envases absorbido enla sangre de los soldados cobró una gran cantidad de vidas,pero al margen de estos errores, las necesidades cotidianas fueron el motor para forzar el ingenio de las personas.Es muy probable que los requerimientos y los problemas planteados por las guerras napoleónicas fuera lo queorillara al emperador a fundar la École Polytechnique enO12Forbe. Historia de la Técnica. Porrúa. México. 1958.Op. cit.París, conocida históricamente como la primera escuelade ingeniería en el mundo. Aunque, desde 1646, ColbertJ. B. ya había formado un cuerpo de ingenieros franceses de carácter estrictamente militar.1 No es de sorprenderque Napoleón utilizara la mayoría de los conocimientosgenerados en esa escuela para apoyar sus actividades enla guerra. En pleno siglo xxi, muchas universidades estadounidenses tienen departamentos dedicados de maneraexclusiva a apoyar las también múltiples guerras en las queparticipan los Estados Unidos de América. La necesidad esla que despierta el ingenio.Sin embargo, hay que destacar que desde que elhombre se considera como tal, su ingenio es lo que leha permitido, primero, sobrevivir, y luego dominar muchísimas actividades. De hecho, cuando el hombre aprendió acontrolar el fuego, precisamente gracias a su ingenio, logrócrear una tecnología primitiva para generarlo. Cuando pasóde nómada a sedentario y aprendió a cultivar los campos,nació el primer ingeniero agrónomo, cuando aprendióa fundir metales nació el primer ingeniero metalúrgico,etcétera.El hombre aprendió a ser ingeniero desde hace milesde años. Basta contemplar las pirámides de Egipto o las deMéxico, las colosales construcciones de la Roma antigua olos templos chinos que datan de hace miles de años. Elhombre siempre ha sido ingenioso para resolver problemas; es decir, siempre ha sido ingeniero, aun sin saberlo.En 1794, se fundó en Francia la École des Ponts et Chausées (Escuela de Puentes y Pavimentos), que en tiemposmodernos sería considerada una escuela de arquitectura,aunque por el tipo de obras que edificaron, sería más propiamente dicho una escuela de ingenieros civiles.Por otro lado, existen algunos libros de ingeniería degran valor, escritos durante el Renacimiento. En el campo de la metalurgia, hacia 1560 apareció el libro de JorgeAgrícola De re metallica, que es un tratado de geologíay minería.2 Asimismo, Tratado, de Guido Toglieta, escritohacia 1587, describe con gran detalle la técnica de construcción de caminos. En 1622, apareció la obra de NicolásBergier, Carreteras del imperio romano. Hacia 1700, los gobiernos de las ciudades emergentes de Europa empezaron a destinar fondos públicos a la construcción de redesde abastecimiento de agua y drenajes para el desalojo deaguas de albañal.Respecto a la enseñanza formal, la educación básicamedieval se conocía como trivium, porque ésta enseñabatres materias: gramática, retórica y lógica. En el siguientegrado de enseñanza o quadrivium, se impartían cuatro

Generalidades de la ingeniería industrial3materias: aritmética, geometría, música y astronomía. Enrealidad no eran materias tal como las conocemos hoy,sino áreas de conocimiento y su contenido era muy distinto al actual. La reforma de las escuelas primitivas haciael año 1000 en Italia, provocó que casi cualquier personapudiera estudiar en escuelas públicas. A pesar de eso, laeducación estaba controlada por el clero, y algunas áreasadicionales que se podían estudiar eran Filosofía naturaly moral, Metafísica y Teología, Derecho, Medicina y Arquitectura religiosa. Desde el siglo xii, se fundaron las universidades de París, Oxford y Cambridge. Las universidadesmedievales sólo formaban doctores en teología, derechoy medicina. Por ello, en la actualidad a un título de doctorado en Estados Unidos de América, se le llama Ph.D.,que significa Doctor of Philosophy, título dado en honor deaquellos primeros estudios doctorales.La Escuela de Puentes y Pavimentos francesa formó,con bases y estudios científicos, a los primeros ingenierosciviles mecánicos encargados de la construcción de todotipo de puentes y carreteras. Se dice que algunos de los21 puentes del río Sena en París fueron construidos por ingenieros egresados de aquella escuela, la cual influyó fuertemente en el desarrollo de la ingeniería civil del mundoentero. También se dice que los egresados de esa primeraescuela trabajaron en empresas privadas, las cuales, al percatarse de la enorme utilidad de contar con personal capacitado científicamente para resolver los problemas que sepresentaban en sus incipientes procesos de producción, incitaron al Estado a la creación de otras escuelas similares.3Sin embargo, el gran cambio en las especialidades dela ingeniería que existían hasta ese momento vino con laPrimera Revolución Industrial en Inglaterra. Antes de estesuceso, la producción en cualquier país era a pequeña escala, para mercados limitados, con productos artesanales yhaciendo uso rudimentario de tecnología; no obstante, laindustria textil y la cerámica se desarrollaron más en aqueltiempo en Inglaterra. Por ejemplo, productos de alfarería,básicamente toda la loza empleada en el hogar, como platos, tarros y ollas de producción simple, eran fabricados poruna sola persona. Si su elaboración era más sofisticada,con colores, asas y formas especiales, involucraba la participación de diversos especialistas, en la que cada quien realizaba una parte del trabajo; es decir, una persona preparabala arcilla, otra dibujaba, otra pintaba, etc. La producción eratotalmente artesanal y muy limitada.La Primera Revolución Industrial inició con el advenimiento de la primera máquina de vapor, inventada porJames Watt en 1765, junto con otra serie de pequeñosinventos tecnológicos de la época. En ese entonces, la in-dustria textil era la más desarrollada, fabricaba una grandiversidad de productos, con demanda en el mercado; losprimeros avances fueron husillos para hilar y telares semiautomáticos, de modo que las telas ya no se hacían amano. Pero, las máquinas no trabajan solas; la máquina devapor de Watt sustituyó la fuerza del hombre por la fuerzade la presión de vapor para mover las máquinas. Para ellohubo necesidad de diseñar pequeños dispositivos, comoejes, bandas, engranes, etc., de modo que la presión devapor moviera las máquinas tejedoras e hiladoras en forma autónoma. Posteriormente, esta tecnología del movimiento rotatorio autónomo se empleó en los más diversoscampos, como barcos, trenes y minas, de donde se extraíael mineral con un gusano sinfín. Para accionar la máquinade vapor se necesitaba agua y carbón, por lo que los grandes centros industriales se asentaron cerca de donde seencontraban estos elementos. Si el agua provenía de ríosera mucho mejor, pues se podían producir y transportarpor barco grandes cantidades de productos. El uso de latecnología de la máquina de vapor y su movimiento rotatorio provocó la disminución de los costos de produccióny los precios de los productos, por lo que se ampliaron losmercados a sitios cada vez más distantes y se sustituyóla mano de obra por máquinas; lo que se necesitaba eradinero para construir más máquinas de todo tipo. Por otrolado, la mano de obra artesanal se empezó a relegar ysurgió la clase obrera, es decir, la mano de obra no especializada y barata, necesaria para la producción en masa, yse crearon las primeras industrias.Fue precisamente en Inglaterra, el gran colonizadormundial, donde tuvo lugar la llamada Primera RevoluciónIndustrial, es decir, donde comenzó la producción en masa,convirtiendo a este país en la primera fuerza mundial, entodos sentidos, y demostró al mundo cómo se puede conquistar sin la fuerza de las armas.Inglaterra era el único país que poseía el gran secretode la producción masiva, y se dio a la tarea de transformar todo tipo de materias primas para elaborar productos baratos y llevarlos a los sitios más lejanos fuera de suterritorio, incluido el continente americano, donde se fundóuna colonia que, con el paso de poco más de 200 años,se convertiría en el nuevo imperio mundial: Estados Unidos de América. La nueva colonia inglesa se estableció enun continente vasto, con recursos naturales casi ilimitados,que al momento de su independencia hizo sus propiasreglas de vida y sus leyes, sin considerar en absoluto lasviejas costumbres y tradiciones de la antigua Europa; losnuevos pobladores tomaron de los europeos sólo lo queles convino, como los conocimientos generados duranteO3J. Evans. The Flowering of the middle age. 2nd edition. London. Thomas and Hudson. 1967.

Introducción a la ingeniería industrial4siglos en las universidades europeas, ejemplo de ello fue laidea de empresa y la incipiente tecnología de la producciónen masa.Con la Revolución Industrial nació la industria comotal y, con ello, todos los problemas inherentes para hacerla funcionar cada vez mejor. David Hume (1711-1776),científico inglés, sentó las bases para desarrollar lo que hoyse conoce como método científico, es decir, la aplicaciónde la racionalidad en todo intento de creación de nuevosconceptos y objetos. Fue el primero en proponer que enlos hechos siempre hay una relación causa-efecto y quelas causas y los efectos se pueden descubrir no por la razón sino por la experiencia.4 Esto dio origen a verdaderasescuelas no sólo de pensamiento científico, formando acientíficos con un enfoque pragmático.5Desde este enfoque, la ciencia estadounidense diopaso a la Segunda Revolución Industrial. La Inglaterra delsiglo xviii tenía leyes muy estrictas que prohibían la exportación a cualquier parte del mundo, en especial a EstadosUnidos de América, de todo tipo de planos, modelos, asesores técnicos, etc., que revelaran los secretos tecnológicosde la industria inglesa, ya que en esos secretos basaba supotencial económico. Los estadounidenses intentaron repetidas veces desarrollar tecnología textil, minera, etc., perosiempre fracasaron. No obstante, fue la avaricia personal deun granjero inglés, Samuel Slater, lo que cambió la historia:dos codiciosos capitalistas estadounidenses ofrecieron aSlater compartir las ganancias si éste revelaba los secretosde una hiladora de algodón que conocía perfectamente; eltrato fue que Slater debía salir de Inglaterra y construir unahiladora de algodón en Estados Unidos de América. Así, en1793 en Pawtucket, Rhode Island, se construyó la primerafábrica textil de producción masiva en todo el continenteamericano. Con este hecho, se puede decir que EstadosUnidos de América importó “ilegalmente” el primer ingeniotextil a su territorio.La instalación de esta primera industria textil en América (específicamente en Estados Unidos de América), enun ambiente abundante en recursos como agua, carbóny madera para producir vapor, sin leyes ancestrales, sinototalmente nuevas y con un enfoque pragmático, sin lapresión de los gremios de artesanos que prevalecían enEuropa, con la ética protestante antepuesta en todos losnegocios6 y, sobre todo, con un espíritu innovador, hizoque se redujeran aún más los costos de los productostextiles, convirtiendo rápidamente a esta empresa en unagran exportadora. Sus propietarios, Slater, Moses Brown yWilliam Almy, la administraron de manera inteligente y novedosa, ganando enormes cantidades de dinero. Se diceque esta primera empresa fue el centro de atención de losfuturos capitalistas estadounidenses y el primer ejemploque convirtió a Estados Unidos de América en la tierra delos grandes negocios.La Segunda Revolución Industrial empezó por dos hechos sin precedente: la forma de administrar la industriatextil de Brown y Slater, llamada administración integraciónvertical, y el uso de partes intercambiables. Hasta antes deeste concepto, las máquinas eran fabricadas por artesanos,quienes construían y ajustaban cada pieza. Fue durante lafabricación de pistolas que dos ingenieros, Eli Whitney ySimeon North, crearon el concepto de sistema uniformede producción. El ejército de Estados Unidos de Américaencargó la producción de miles de pistolas, y la única alternativa de fabricación masiva era dividir el arma en partes estandarizadas y finalmente unir esas partes. Esta idea,incluso, tenía la ventaja de que si una parte de la pistolatrabajaba mal o se averiaba, se reemplazaba por otra, yaque había partes de repuesto estándar. Este sistema deproducción acabó con los artesanos, pues incluso los obreros también eran intercambiables. Había nacido una ideabásica de la industria actual: la estandarización de partes.A este hecho se llamó Segunda Revolución Industrial,porque acabó con los artesanos y surgieron los obreroscomo clase social. En Inglaterra, los artesanos eran necesarios para construir las máquinas; pero con el sistema de partes intercambiables esto cambió, pues lo que se necesitabapara la producción en masa eran obreros no especializadosque trabajaran las máquinas y diseñadores de maquinariacada vez más sofisticada, así como administradores o controladores de los obreros y, principalmente aportadores decapital. Los conocimientos técnicos y la creatividad en eldiseño, características básicas de un ingeniero de cualquierespecialidad, fueron desde ese momento más importantesque la destreza manual. Esta especialización dio origen aclases sociales bien diferenciadas: los dueños del capital,los técnicos o intelectuales y los obreros.En este ambiente, y al percatarse de las ventajas decontar con personal especializado para la producción masiva, los estadounidenses adoptaron un sistema de educación liberal, que fue una marca d

un ingeniero industrial 28 Definición y clasificación de empresas y conceptos básicos 29 Áreas generales con las que cuenta una empresa industrial 30 Los procesos industriales 32 Las operaciones en la industria metal-mecánica 33 Métodos de protección de los metales 37 Electrólisis 37 Procesos electrolíticos 37