La investigación en Ingeniería

Shale Oil y el cambio en mercado mundial de combustibles

Aunque no lo crean, aún no finaliza el año 2014 y la transformación ya se veía venir, esta es una prueba de como nuevamente la tecnología puede transformar el mundo. La posibilidad de extraer petróleo sintético y gas combustible a partir de la roca de esquisto bituminoso de manera comercial es hoy una realidad que brinda automáticamente la independencia energética a la economía norteamericana que es sin duda la más poderosa del planeta y a la vez transforma el mercado mundial de combustibles generando un punto de quiebre hacia el futuro donde economías trasnochadas y fundamentalistas productoras de petróleo dejan de ser un monopolio y se convierten en tristes expectantes de un precio de crudo que se derrumba ante sus ojos sin que puedan hacer nada para evitarlo.

Esta evolución ha permitido que los Estados Unidos de América reduzcan drásticamente su importación de petróleo convencional, cancelen sus órdenes de compra en curso y basen ahora su consumo en una producción creciente de Shale Oil que permitirá convertirlos en exportadores naturales para el mercado mundial, pero aún más importante, la tecnología ya probada que permite hacer comercial el combustible de la roca de esquisto a partir de procesos sencillos de pirólisis, hidrogenación y purificación permiten procesar esta nueva materia prima para abastecer las refinerías norteamericanas a precios competitivos lo cual es ahora imitado en países como China que ya cuentan con avanzados programas piloto que permitirán una producción sostenida de Shale Oil a nivel mundial eliminando para siempre la dependencia energética que se tiene sobre los actuales productores de petróleo del mundo ocasionando como consecuencia de oferta y demanda un verdadero e irreversible terremoto de precios en el barril de crudo.

La reflexión hacia la competitividad es una receta que se repite en la historia y es que las materias primas nos permiten una única y temporal oportunidad de desarrollo que no debemos desaprovechar como en su momento fue el petróleo para los Estados Unidos o el carbón para Inglaterra que fueron las verdaderas palancas para el desarrollo de la industria sobre la base de la infraestructura generando progreso y bienestar nacional cuyos frutos han permitido la educación, la ciencia y la tecnología para su desarrollo. En el Perú sucedió al revés en el pasado con el caucho, el guano, el salitre y similares que no generaron una oportunidad para convertirse en palancas de desarrollo y solo pasaron sin dejar progreso y bienestar gracias a la acción de las vulgares clases políticas mediocres sin visión de nación que nos han gobernado. Hoy día sucede de igual forma con la minería metálica con el oro, la plata, el cobre, el zinc, el estaño y el fierro que son la verdadera oportunidad para generar infraestructura, industria competitiva, progreso y bienestar que reduce la pobreza y genera riqueza para todos en una oportunidad que no puede desaprovecharse, no vaya a ser que pronto la tecnología genere sustitutos perfectos que transformen el mercado mundial y de la noche a la mañana la oportunidad se haya pasado sin generar un cambio positivo para el país. En lugar de discutir en clubes y conferencias ambientales sin sentido por temas que no están probados sobre la necesidad de fondos para los ambientalistas debería más bien generarse oportunidades reales y espacios de competitividad basados en infraestructura para generar empleo, tecnología y recursos que eliminen la pobreza y alimenten la educación de nuestro capital humano mientras tenemos la oportunidad de hacerlo. Es un reto que debemos superar para no repetir los errores del pasado. Más tecnología menos dependencia.

Prospectiva de la Manufactura: Un camino hacia la mentefactura esbelta

El presente artículo muestra un enfoque prospectivo de la evolución de la manufactura industrial basado en las principales tendencias del mercado. Se hace un breve recorrido desde los inicios de la manufactura hasta la actualidad resaltando la evolución en camino hacia la Neuro-Mentefactura esbelta altamente tecnológica que lidera los mercados modernos y genera una nueva competitividad diferencial en la industria.    

Las tendencias del futuro en los procesos actuales de manufactura se enfocan principalmente hacia la automatización de procesos de mentefactura esbelta basada en la capacidad con el uso cada vez más masivo de algoritmos, técnicas y herramientas de inteligencia artificial soportados en un contexto tecnológico de software y hardware que permite a su vez mayores capacidades de procesamiento y multifuncionalidad flexible en escalas que hace poco eran difíciles de imaginar.

El proceso evolutivo de la manufactura puede mostrarse de la siguiente manera:

• Manufactura 1.0 : Producción de bienes al mercado
• Manufactura 2.0 : Producción/Servucción – Cliente
• Manufactura 3.0 : Valor Socialmente Responsable
• Manufactura 4.0 : Procesos altamente automatizados
• Manufactura 5.0 : Mentefactura
• Manufactura 6.0 : Nano-Mentefactura tecnológica
• Manufactura 7.0 : Neuro-Mentefactura esbelta

Como podemos apreciar, la manufactura ha evolucionado desde inicios de la revolución industrial como Manufactura 1.0 desde una etapa pre-automatización hasta una etapa de predominante automatización de los procesos de producción para la fabricación de productos al mercado hasta finales de los años 80 donde se inicia una fuerte y marcada tendencia a incorporar al Cliente en los diseños, pasándose de una manufactura centrada en productos a una Manufactura 2.0 enfocada principalmente hacia el Cliente.  Este proceso ha evolucionado a su vez, hasta finales de los 90s con la inclusión de una nueva Manufactura 3.0 basada en la responsabilidad social, el cuidado ambiental y la inserción de valores de convivencia socialmente responsables en la fabricación de productos y servicios al mercado.

A partir del año 2000 en adelante la velocidad de automatización de procesos industriales ha superado cualquier proyección de los especialistas y ha insertado a las organizaciones en un contexto de nuevos retos en la búsqueda de competitividad dando origen a una nueva Manufactura 4.0 enfocada en procesos altamente automatizados con menores costos para el cliente y con mayores márgenes para las organizaciones en una oferta de productos y servicios que opera masivamente en los principales mercados del mundo.

El proceso evolutivo a partir de la experiencia industrial de la primera década del siglo XXI nos conduce ahora a una Manufactura 5.0 basada en el conocimiento denominada en la literatura como  Mentefactura para dar paso a evoluciones de la misma como son la Nano-Mentefactura tecnológica (Manufactura 6.0) y a la actual Neuro-Mentefactura (Manufactura 7.0) que domina el nuevo horizonte de los nuevos y exigentes mercados mundiales.    

Los principales indicios de contexto que muestran esta evolución en la realidad industrial son los siguientes:

• Consolidación de transición desde la manufactura tradicional hacia la mentefactura
• Concentración fuerte en nano-manufactura tecnológica de infraestructura, maquinaria, equipos e instrumentos
• Uso intensivo de modelos algorítmicos y técnicas matemáticas en las operaciones
• Integración sistémica humano-tecnológica
• Modelos de negocio basados intensivamente en Lean-TI
• Nuevo enfoque de valor basado en capacidades

La consolidación de transición hacia la mentefactura se muestra en los nuevos modelos de negocio basados principalmente en el conocimiento, procesos orientados a la experiencia del cliente, ingeniería de servicios enfocados en tecnología, nuevos profesionales con capital intelectual y relacional enfocado, mentefactura basada en la experiencia, mentefactura con enfoque a beneficios y emociones y en general la denominada Neuro-mentefactura esbelta.

La concentración en nano-manufactura tecnológica de infraestructura, maquinaria, equipos e instrumentos se muestra en los nuevos y modernos edificios Inteligentes, los sistemas de transporte robotizado, las tecnologías de consumo energético ecológico de alta eficiencia, la implementación de nuevas fuentes de energía, la instrumentación inteligente y la denominada nano-tecnología celular transaccional en la medida que logren masificarse entre la población.

El uso de modelos y técnicas matemáticas ha quedado establecido en las innumerables aplicaciones comerciales basadas en algoritmos genéticos, redes neuronales artificiales, modelos heurísticos, algoritmos de optimización, matemática computacionales aplicadas y técnicas de minería de datos para resolver los problemas de la industria y el mercado.

La integración humano-tecnológica puede apreciarse en el notable desarrollo de la bioingeniería médica con la incorporación de controladores y estabilizadores en sangre y plasma, repuestos biológicos inteligentes para el ser humano, sistemas de clonación y manipulación genética, soportes y accesorios de Inteligencia artificial para humanos, métodos de alimentación nutricional por impresión 3D y procesos iniciales de trasportación de materia cuyos resultados esperan ser completados y desarrollados para su comercialización masiva.

Los nuevos modelos de negocio basados en tecnologías de información se pueden observar en nuevas soluciones tecnológicas para customizar por el usuario, la aparición de servicios financieros electrónicos masivos, modelos de negocio virtuales, servicios de abastecimiento de recursos materiales y energía, redes logísticas comerciales masivas  y aplicaciones para la trazabilidad de bienes, servicios y experiencias.

Finalmente entramos en un contexto de innovación basado en un enfoque integrado donde el valor de las organizaciones ya no se encuentra basado en el valor de sus activos. Ahora el valor está principalmente basado en la capacidad de agregar valor con la generación de caja creciente y en la capacidad de su gerencia para conducir exitosamente la organización y así poder sobrevivir, crecer y competir en el mercado. En este contexto la evolución de la manufactura nos muestra una velocidad exponencial de cambios en un mercado que se vuelve cada vez más sofisticado con clientes exigentes y altamente informados que procuran bienes, servicios y experiencias innovadoras para obtener soluciones a los nuevos problemas que la industria y el mercado requieren en materia de eficiencia, eficacia, efectividad, productividad, confiabilidad, rentabilidad, seguridad, calidad, costo procurando un menor precio para el cliente con un mayor margen para la organización.

mschwarz@bygsac.com

Referencias aceptables para los trabajos de investigación en ingeniería

La investigación en ingeniería requiere el uso de fuentes válidas y debidamente actualizadas que permitan al investigador determinar con solvencia académica el estado del arte del problema de investigación de manera consistente para poder enfocar y plantear luego de ello una solución creativa acertada, nueva e innovadora que resuelva el problema materia de estudio de manera total o parcial si solo aporta en su camino de solución. Para ello es fundamental recurrir a fuentes confiables, válidas y actualizadas donde poder obtener información relevante. Al respecto en el presente artículo exponemos las siguientes reflexiones generales a tener en cuenta cuando se hace investigación en materia de ingeniería.

En primer lugar debemos indicar que el conocimiento más actualizado existente sobre cualquier tema de investigación en ingeniería se encuentra sin duda en los reportes técnicos de los Congresos Científicos, en cuyas memorias se documentan a manera de artículos compilados los resultados de las investigaciones más recientes sobre los problemas que han sido expuestos en los congresos especializados. Los reportes de congresos científicos del año en curso (siempre se busca memorias de congresos del año  vigente)  contienen normalmente conocimiento científico con menos de 6 meses de antigüedad y son utilizados por los investigadores como las fuentes más actualizadas sobre los temas de estudio en ingeniería. Los congresos de años anteriores a medida que son más antiguos ya no son considerados como la fuente más actualizada existente para investigadores y su uso es verificado y contrastado con otras fuentes de investigación.

En segundo lugar las fuentes más solicitadas en ingeniería para los investigadores son sin duda los artículos científicos (papers) debidamente calificados y publicados en revistas de investigación indexadas. El conocimiento de estos artículos científicos para fines de investigación en ingeniería que es reconocido como válido para el estudio del estado del arte de los problemas de investigación es normalmente un conocimiento que a nivel de artículo científico es relevante y cuenta con una antigüedad promedio entre 6 meses y 3 años. Es normal que su antigüedad sea de 6 meses como mínimo pues 6 meses es el tiempo promedio que se toman las revistas científicas para evaluar y calificar los artículos antes de decidir su aceptación y publicación en alguna de las bases de datos científicas para la investigación en ingeniería. Por otro lado la relevancia como estado del arte solo es factible si llega a incluir una antigüedad máxima de 3 años. En ese contexto los artículos más recientes marcan junto con los reportes de los congresos la frontera del conocimiento existente sobe el tema de investigación  o la línea de frontera del estado del arte y en consecuencia los artículos más antiguos solo si son relevantes pasan a ser un complemento del fundamento teórico cuando sea aplicable.

Siguiendo la secuencia de tiempos a medida que el conocimiento específico sobre algún tema de investigación en ingeniería se vuelve popular y es utilizado por los investigadores para enfocar la solución de problemas vigentes, este conocimiento es compilado por algunos editores calificados elaborando lo que conocemos como manuales o handbooks donde se recopilan artículos de diferentes investigadores que trabajan un tema genérico común que puede ser compilado como un manual agrupado. Sin embargo es necesario aclarar que los handbooks del año en curso (los más actuales) normalmente contienen un conocimiento que cuenta con una antigüedad promedio entre 5 a 7 años. De igual forma cuando el conocimiento se vuelve aún más popular y pasa el tiempo, el conocimiento científico pasa a redactarse en libros y por más que el libro sea la edición del año en curso, es sin duda un conocimiento que cuenta con una antigüedad promedio de 5 a 15 años lo cual hay que tener en cuenta para fines de investigación científica en ingeniería.

En consecuencia, es por esta razón que es inaceptable admitir como válidos trabajos de investigación o incluso tesis de ingeniería que estén basadas únicamente en libros o handbooks y no contemplen referencias mínimas a artículos científicos de revistas indexadas especializadas o a reportes de congresos científicos especializados que son justamente las fuentes que han tratado de resolver el problema de investigación que el investigador intenta solucionar. Es por ello necesario entender que para poder hacer una investigación considerada válida internacionalmente a nivel de investigación en ingeniería se requiere un apropiado estudio del estado del arte del problema que se pretende investigar y para ello es necesario recurrir a fuentes válidas y debidamente actualizadas para investigación.