AUTOMATIZACI ´ ON DE PROCESOS Programa de Ingenier´ ıa Electr´ onica Universidad Industrial de Santander - Bucaramanga Ricardo Alzate [email protected] Primer semestre acad´ emico de 2020
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AUTOMATIZACION DE PROCESOS
Programa de Ingenierıa ElectronicaUniversidad Industrial de Santander - Bucaramanga
Ricardo [email protected]
Primer semestre academico de 2020
R. Alzate: Automatizacion de Procesos Bucaramanga, Semestre 2020-I
Conceptos y definiciones
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R. Alzate: Automatizacion de Procesos Bucaramanga, Semestre 2020-I
Conceptos y definiciones
AUTOMATIZACION es la tecnologıa mediante la cual un proceso o procedimiento es realizado
con mınima asistencia humana
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R. Alzate: Automatizacion de Procesos Bucaramanga, Semestre 2020-I
Conceptos y definiciones
AUTOMATIZACION es la tecnologıa mediante la cual un proceso o procedimiento es realizado
con mınima asistencia humana
Video 1: Planta de produccion de BMW en Dingolfing (Alemania)
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Conceptos y definiciones
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Conceptos y definiciones
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R. Alzate: Automatizacion de Procesos Bucaramanga, Semestre 2020-I
Conceptos y definiciones
La automatizacion cubre un amplio rango de aplicaciones que van desde un termostato
controlando un calentador, hasta grandes sistemas de control industrial con cientos de
medidas de entrada y multiples elementos de actuacion.
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R. Alzate: Automatizacion de Procesos Bucaramanga, Semestre 2020-I
Conceptos y definiciones
La automatizacion cubre un amplio rango de aplicaciones que van desde un termostato
controlando un calentador, hasta grandes sistemas de control industrial con cientos de
medidas de entrada y multiples elementos de actuacion.
En terminos de complejidad, la topologıa de control en un sistema automatizado puede
constituirse de un simple controlador encendido-apagado, hasta estructuras elaboradas de
tipo multivariable en el espacio de estados.
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Conceptos y definiciones
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Conceptos y definiciones
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R. Alzate: Automatizacion de Procesos Bucaramanga, Semestre 2020-I
Conceptos y definiciones
La automatizacion se puede concebir a traves
de varios medios, entre ellos los del tipo
mecanico, hidraulico, neumatico, electrico,
electronico y computacional, principalmente
en modo combinado.
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R. Alzate: Automatizacion de Procesos Bucaramanga, Semestre 2020-I
Conceptos y definiciones
La automatizacion se puede concebir a traves
de varios medios, entre ellos los del tipo
mecanico, hidraulico, neumatico, electrico,
electronico y computacional, principalmente
en modo combinado.
Los beneficios de la automatizacion inclu-
yen: la reduccion de mano de obra, ahorros
de energıa y ahorros en materias primas, in-
crementos de productividad en terminos de
mayor calidad, eficiencia, exactitud y precision
de los procesos.
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Conceptos y definiciones
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Conceptos y definiciones
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R. Alzate: Automatizacion de Procesos Bucaramanga, Semestre 2020-I
Conceptos y definiciones
El termino automatizacion no fue explıcita-
mente empleado sino hasta 1947 cuando la
companıa de automobiles Ford establecio su
departamento de automatizacion. Para este
mismo periodo, la industria adopto rapida-
mente los controladores realimentados, ini-
cialmene propuestos en la decada de 1930.
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R. Alzate: Automatizacion de Procesos Bucaramanga, Semestre 2020-I
Conceptos y definiciones
El termino automatizacion no fue explıcita-
mente empleado sino hasta 1947 cuando la
companıa de automobiles Ford establecio su
departamento de automatizacion. Para este
mismo periodo, la industria adopto rapida-
mente los controladores realimentados, ini-
cialmene propuestos en la decada de 1930.
En el reporte de desarrollo para el mundo del
ano 2019, el banco mundial evidencia que
las nuevas industrias y sus correspondientes
empleos en el sector de las tecnologıas sobre-
pasan los posibles efectos adversos para los
trabajadores desplazados por la automatiza-
cion.
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Actividad 1
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Actividad 1
Visualice con atencion el Video 2: Is your job safe - collaboration, automation, annihilation?
(The Economist), e intente realizar con el grupo una discusion al respecto de las siguientes
preguntas:
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Actividad 1
Visualice con atencion el Video 2: Is your job safe - collaboration, automation, annihilation?
(The Economist), e intente realizar con el grupo una discusion al respecto de las siguientes
preguntas:
¿Como afecta la tecnologıa la concepcion de presencialidad en los trabajos tradicionales?
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Actividad 1
Visualice con atencion el Video 2: Is your job safe - collaboration, automation, annihilation?
(The Economist), e intente realizar con el grupo una discusion al respecto de las siguientes
preguntas:
¿Como afecta la tecnologıa la concepcion de presencialidad en los trabajos tradicionales?
¿De que manera la virtualizacion se convierte en una opcion laboral para los paıses en vıas de
desarrollo?
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Actividad 1
Visualice con atencion el Video 2: Is your job safe - collaboration, automation, annihilation?
(The Economist), e intente realizar con el grupo una discusion al respecto de las siguientes
preguntas:
¿Como afecta la tecnologıa la concepcion de presencialidad en los trabajos tradicionales?
¿De que manera la virtualizacion se convierte en una opcion laboral para los paıses en vıas de
desarrollo?
¿Como se afecta la estabilidad laboral por cuenta de la tecnologıa?
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Actividad 1
Visualice con atencion el Video 2: Is your job safe - collaboration, automation, annihilation?
(The Economist), e intente realizar con el grupo una discusion al respecto de las siguientes
preguntas:
¿Como afecta la tecnologıa la concepcion de presencialidad en los trabajos tradicionales?
¿De que manera la virtualizacion se convierte en una opcion laboral para los paıses en vıas de
desarrollo?
¿Como se afecta la estabilidad laboral por cuenta de la tecnologıa?
¿Es real el hecho que las maquinas desplacen la labor de un humano?
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Actividad 2
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R. Alzate: Automatizacion de Procesos Bucaramanga, Semestre 2020-I
Actividad 2
Analice el fragmento del Texto 1: La naturaleza cambiante del trabajo, pags. 20-21 (Banco
Mundial - ano 2019), e intente realizar con el grupo una discusion al respecto de las siguientes
preguntas:
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Actividad 2
Analice el fragmento del Texto 1: La naturaleza cambiante del trabajo, pags. 20-21 (Banco
Mundial - ano 2019), e intente realizar con el grupo una discusion al respecto de las siguientes
preguntas:
¿A que clase de trabajador desplaza la automatizacion actual?
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Actividad 2
Analice el fragmento del Texto 1: La naturaleza cambiante del trabajo, pags. 20-21 (Banco
Mundial - ano 2019), e intente realizar con el grupo una discusion al respecto de las siguientes
preguntas:
¿A que clase de trabajador desplaza la automatizacion actual?
¿Cual serıa la estrategia a seguir para no ser reemplazado laboralmente por un robot?
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Actividad 2
Analice el fragmento del Texto 1: La naturaleza cambiante del trabajo, pags. 20-21 (Banco
Mundial - ano 2019), e intente realizar con el grupo una discusion al respecto de las siguientes
preguntas:
¿A que clase de trabajador desplaza la automatizacion actual?
¿Cual serıa la estrategia a seguir para no ser reemplazado laboralmente por un robot?
¿Cual es el beneficio real de la automatizacion en terminos de oportunidades laborales?
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Conceptos y definiciones
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Conceptos y definiciones
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Conceptos y definiciones
La automatizacion se construye a partir de secuencias logicas de transiciones o eventos, entre
estados de operacion.
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Conceptos y definiciones
La automatizacion se construye a partir de secuencias logicas de transiciones o eventos, entre
estados de operacion.
El inicio de las secuencias logicas de control se remonta a los reles (o contactores electricos),
empleados para iniciar o interrumpir la alimentacion de potencia en un dispositivo.
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R. Alzate: Automatizacion de Procesos Bucaramanga, Semestre 2020-I
Conceptos y definiciones
La automatizacion se construye a partir de secuencias logicas de transiciones o eventos, entre
estados de operacion.
El inicio de las secuencias logicas de control se remonta a los reles (o contactores electricos),
empleados para iniciar o interrumpir la alimentacion de potencia en un dispositivo.
A partir de lo anterior fue posible crear decisiones a partir de eventos, contrario al modo
tradicional basado en tareas preprogramadas mediante un criterio unico de tiempos.
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Conceptos y definiciones
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Conceptos y definiciones
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Conceptos y definiciones
Las secuencias logicas pueden ser programadas en computadores industriales denominados
PLC.
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Conceptos y definiciones
Las secuencias logicas pueden ser programadas en computadores industriales denominados
PLC.
Las decisiones logicas estan complementadas por sistemas de actuacion, generalmente corres-
pondientes con circuitos de accionamiento electrico de alta potencia.
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Conceptos y definiciones
Las secuencias logicas pueden ser programadas en computadores industriales denominados
PLC.
Las decisiones logicas estan complementadas por sistemas de actuacion, generalmente corres-
pondientes con circuitos de accionamiento electrico de alta potencia.
Los avances tecnologicos actuales permiten tomar decisiones remotas del sitio de actuacion.
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Conceptos y definiciones
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R. Alzate: Automatizacion de Procesos Bucaramanga, Semestre 2020-I
Conceptos y definiciones
Algunas limitaciones de la automatizacion incluyen:
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R. Alzate: Automatizacion de Procesos Bucaramanga, Semestre 2020-I
Conceptos y definiciones
Algunas limitaciones de la automatizacion incluyen:
La imposibilidad tecnologica de automatizar todas las tareas deseadas (e.g. trabajos manuales
precisos y delicados, con alta componente subjetiva y/o artıstica).
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Conceptos y definiciones
Algunas limitaciones de la automatizacion incluyen:
La imposibilidad tecnologica de automatizar todas las tareas deseadas (e.g. trabajos manuales
precisos y delicados, con alta componente subjetiva y/o artıstica).
Un proceso altamente automatizado es altamente costoso y por tanto se debera evitar a toda
costa un fallo de su operacion. Ası entonces, se requerira de una supervision humana.
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Conceptos y definiciones
Algunas limitaciones de la automatizacion incluyen:
La imposibilidad tecnologica de automatizar todas las tareas deseadas (e.g. trabajos manuales
precisos y delicados, con alta componente subjetiva y/o artıstica).
Un proceso altamente automatizado es altamente costoso y por tanto se debera evitar a toda
costa un fallo de su operacion. Ası entonces, se requerira de una supervision humana.
La paradoja de la automatizacion establece que mientras mas eficiente es un sistema
automatizado, mas crucial sera la intervencion humana de los operarios. Es decir, los humanos
estan menos involucrados pero se requieren para tareas mas crıticas.
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R. Alzate: Automatizacion de Procesos Bucaramanga, Semestre 2020-I
Conceptos y definiciones
Algunas limitaciones de la automatizacion incluyen:
La imposibilidad tecnologica de automatizar todas las tareas deseadas (e.g. trabajos manuales
precisos y delicados, con alta componente subjetiva y/o artıstica).
Un proceso altamente automatizado es altamente costoso y por tanto se debera evitar a toda
costa un fallo de su operacion. Ası entonces, se requerira de una supervision humana.
La paradoja de la automatizacion establece que mientras mas eficiente es un sistema
automatizado, mas crucial sera la intervencion humana de los operarios. Es decir, los humanos
estan menos involucrados pero se requieren para tareas mas crıticas.
Si un sistema automatizado contiene un error, este multiplicara ese error hasta que sea
corregido o desconectado. Allı es cuando se requiere la intervencion humana.
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Antecedentes historicos
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Antecedentes historicos
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R. Alzate: Automatizacion de Procesos Bucaramanga, Semestre 2020-I
Antecedentes historicos
Los inicios de la automatizacion se remotan
a tiempos de griegos y arabes en su interes
por realizar medidas acertadas del tiempo.
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Antecedentes historicos
Los inicios de la automatizacion se remotan
a tiempos de griegos y arabes en su interes
por realizar medidas acertadas del tiempo.
Posteriormente se documentan los primeros
desarrollos para sistemas automatizados en
mecanismos de molinos de viento.
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R. Alzate: Automatizacion de Procesos Bucaramanga, Semestre 2020-I
Antecedentes historicos
Los inicios de la automatizacion se remotan
a tiempos de griegos y arabes en su interes
por realizar medidas acertadas del tiempo.
Posteriormente se documentan los primeros
desarrollos para sistemas automatizados en
mecanismos de molinos de viento.
La version mas representativa del regulador,
corresponde con el modelo centrıfugo per-
feccionado por James Watt en la maquina de
vapor en 1788.
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Antecedentes historicos
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Antecedentes historicos
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Antecedentes historicos
Maxwell en 1868 analizo el comportamiento del regulador de Watt en terminos de la
estabilidad.
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Antecedentes historicos
Maxwell en 1868 analizo el comportamiento del regulador de Watt en terminos de la
estabilidad.
La aparicion del transistor, permitio versatilidad en la implementacion experimental de
sistemas realimentados a partir de reguladores electronicos.
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Antecedentes historicos
Maxwell en 1868 analizo el comportamiento del regulador de Watt en terminos de la
estabilidad.
La aparicion del transistor, permitio versatilidad en la implementacion experimental de
sistemas realimentados a partir de reguladores electronicos.
Todo esto permitio desarrollar una solida teorıa del control automatico, complementada por
alternativas tecnologicas que facilitaron su implementacion en las ultimas decadas.
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Revolucion industrial
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Revolucion industrial
Una Revolucion Industrial es un proceso de transformacion economica, social y tecnologica.
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Revolucion industrial
Una Revolucion Industrial es un proceso de transformacion economica, social y tecnologica.
La Primera Revolucion Industrial se documenta hacia la segunda mitad del siglo XVIII en
el Reino de Gran Bretana, posteriormente expandida hacia Europa Occidental y America
Anglosajona.
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Revolucion industrial
Una Revolucion Industrial es un proceso de transformacion economica, social y tecnologica.
La Primera Revolucion Industrial se documenta hacia la segunda mitad del siglo XVIII en
el Reino de Gran Bretana, posteriormente expandida hacia Europa Occidental y America
Anglosajona.
Durante este periodo (que duro aproximadamente hasta 1840) se experimento el paso de
una economıa rural basada principalmente en la agricultura, hacia una economıa de caracter
urbano, industrializada y mecanizada.
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Revolucion industrial
Una Revolucion Industrial es un proceso de transformacion economica, social y tecnologica.
La Primera Revolucion Industrial se documenta hacia la segunda mitad del siglo XVIII en
el Reino de Gran Bretana, posteriormente expandida hacia Europa Occidental y America
Anglosajona.
Durante este periodo (que duro aproximadamente hasta 1840) se experimento el paso de
una economıa rural basada principalmente en la agricultura, hacia una economıa de caracter
urbano, industrializada y mecanizada.
La consecuencia natural del fenomeno fue la reduccion significativa del trabajo manual y del
transporte basado en traccion animal.
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Revolucion industrial
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Revolucion industrial
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Revolucion industrial
El desarrollo industrial trajo consigo grupos sociales encabezados por el proletariado y la
burguesıa.
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Revolucion industrial
El desarrollo industrial trajo consigo grupos sociales encabezados por el proletariado y la
burguesıa.
Lo anterior, desencadeno problemas sociales, laborales, protestas populares y nuevas ideologıas
en favor de las clases menos favorecidas a traves de movimientos como el sindicalismo,
socialismo, anarquismo y comunismo.
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Revolucion industrial
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Revolucion industrial
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Revolucion industrial
La Segunda Revolucion Industrial constituye una etapa de la revolucion industrial comprendida
entre 1850 y 1970, caracterizada por una serie de importantes desarrollos en sectores de la
industria quımica, electrica, del petroleo y del acero.
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Revolucion industrial
La Segunda Revolucion Industrial constituye una etapa de la revolucion industrial comprendida
entre 1850 y 1970, caracterizada por una serie de importantes desarrollos en sectores de la
industria quımica, electrica, del petroleo y del acero.
Dispersion tecnologica postguerra: buques de acero operados a vapor, aviones, locomotoras
a vapor, produccion en masa de bienes de consumo, enlatado de alimentos, refrigeracion
mecanica, telefono electromagnetico.
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Revolucion industrial
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Revolucion industrial
Alemania y USA como potencias industriales, junto a Francia y Gran Bretana.
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Revolucion industrial
Alemania y USA como potencias industriales, junto a Francia y Gran Bretana.
Hierro → Acero; Vapor → Electricidad; Petroleo → Energıa.
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Revolucion industrial
Alemania y USA como potencias industriales, junto a Francia y Gran Bretana.
Hierro → Acero; Vapor → Electricidad; Petroleo → Energıa.
En junio de 2007 el Parlamento Europeo adopto las ideas del investigador Jeremy Rifkin, en
terminos de la denominada Tercera Revolucion Industrial.
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Revolucion industrial
Alemania y USA como potencias industriales, junto a Francia y Gran Bretana.
Hierro → Acero; Vapor → Electricidad; Petroleo → Energıa.
En junio de 2007 el Parlamento Europeo adopto las ideas del investigador Jeremy Rifkin, en
terminos de la denominada Tercera Revolucion Industrial.
Bajo esta premisa la transformacion tecnologica se gesta mediante nuevas formas de comu-
nicacion entre sistemas de generacion energetica a partir de diferentes fuentes y tipos de
fuente.
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Revolucion industrial
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Revolucion industrial
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Revolucion industrial
Los pilares de esta revolucion son:
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Revolucion industrial
Los pilares de esta revolucion son:
El cambio a energıas renovables;
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Revolucion industrial
Los pilares de esta revolucion son:
El cambio a energıas renovables;
La conversion de edificios en plantas de energıa;
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Revolucion industrial
Los pilares de esta revolucion son:
El cambio a energıas renovables;
La conversion de edificios en plantas de energıa;
El hidrogeno, las baterıas recargables y otras tecnologıas de almacenamiento de energıa;
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Revolucion industrial
Los pilares de esta revolucion son:
El cambio a energıas renovables;
La conversion de edificios en plantas de energıa;
El hidrogeno, las baterıas recargables y otras tecnologıas de almacenamiento de energıa;
Tecnologıas Smart-Grid o de red de distribucion de energıa electrica inteligente;
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Revolucion industrial
Los pilares de esta revolucion son:
El cambio a energıas renovables;
La conversion de edificios en plantas de energıa;
El hidrogeno, las baterıas recargables y otras tecnologıas de almacenamiento de energıa;
Tecnologıas Smart-Grid o de red de distribucion de energıa electrica inteligente;
Transporte hıbrido o electrico con propulsion mediante recursos renovables.
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Revolucion industrial
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Revolucion industrial
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Industria 4.0
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Industria 4.0
La Industria 4.0 o Cuarta Revolucion Industrial, es un concepto filosofico, que marca la
frontera entre presente y futuro de la tecnologıa.
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Industria 4.0
La Industria 4.0 o Cuarta Revolucion Industrial, es un concepto filosofico, que marca la
frontera entre presente y futuro de la tecnologıa.
Su origen se remonta a la feria Industrial de Hannover (Alemania) en 2011, en la cual el
Ministerio Federal Aleman de Investigacion y Educacion empleo por primera vez el termino
para referirse a la manufactura inteligente.
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Industria 4.0
La Industria 4.0 o Cuarta Revolucion Industrial, es un concepto filosofico, que marca la
frontera entre presente y futuro de la tecnologıa.
Su origen se remonta a la feria Industrial de Hannover (Alemania) en 2011, en la cual el
Ministerio Federal Aleman de Investigacion y Educacion empleo por primera vez el termino
para referirse a la manufactura inteligente.
El termino equivalente en los Estados Unidos es el Internet de las Cosas (IoT) y los Sistemas
Ciber-Fısicos (CPS) aplicados a procesos industriales en terminos de una Smart Factory.
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Industria 4.0
La Industria 4.0 o Cuarta Revolucion Industrial, es un concepto filosofico, que marca la
frontera entre presente y futuro de la tecnologıa.
Su origen se remonta a la feria Industrial de Hannover (Alemania) en 2011, en la cual el
Ministerio Federal Aleman de Investigacion y Educacion empleo por primera vez el termino
para referirse a la manufactura inteligente.
El termino equivalente en los Estados Unidos es el Internet de las Cosas (IoT) y los Sistemas
Ciber-Fısicos (CPS) aplicados a procesos industriales en terminos de una Smart Factory.
El modelo de esta transformacion tecnologica se basa en la gestion para una acumulacion
creciente de grandes cantidades de datos (big data) mediante algoritmos especializados, y la
conexion y coordinacion de nodos en redes complejas de sistemas y dispositivos digitales.
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Actividad 3
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Actividad 3
Visualice con atencion el Video 3: La Cuarta Revolucion Industrial, e intente realizar con el
grupo una discusion al respecto de las siguientes preguntas:
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Actividad 3
Visualice con atencion el Video 3: La Cuarta Revolucion Industrial, e intente realizar con el
grupo una discusion al respecto de las siguientes preguntas:
¿Cual es segun su punto de vista el mayor logro que podra alcanzar el ser humano por cuenta
de la tecnologıa?
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Actividad 3
Visualice con atencion el Video 3: La Cuarta Revolucion Industrial, e intente realizar con el
grupo una discusion al respecto de las siguientes preguntas:
¿Cual es segun su punto de vista el mayor logro que podra alcanzar el ser humano por cuenta
de la tecnologıa?
Cuentenos su evolucion tecnologica en los ultimos 10 anos
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Actividad 3
Visualice con atencion el Video 3: La Cuarta Revolucion Industrial, e intente realizar con el
grupo una discusion al respecto de las siguientes preguntas:
¿Cual es segun su punto de vista el mayor logro que podra alcanzar el ser humano por cuenta
de la tecnologıa?
Cuentenos su evolucion tecnologica en los ultimos 10 anos
¿Como imagina su evolucion tecnologica en los proximos 10 anos?
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Actividad 3
Visualice con atencion el Video 3: La Cuarta Revolucion Industrial, e intente realizar con el
grupo una discusion al respecto de las siguientes preguntas:
¿Cual es segun su punto de vista el mayor logro que podra alcanzar el ser humano por cuenta
de la tecnologıa?
Cuentenos su evolucion tecnologica en los ultimos 10 anos
¿Como imagina su evolucion tecnologica en los proximos 10 anos?
¿Cual es el maximo adelanto tecnologico que usted ha experimentado recientemente?
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