Denominación de la asignatura: Fabricación Inteligente, Impresión 3D y Simulación
Postgrado al que pertenece: Máster Universitario en Industria 4.0
Créditos ECTS: 6
Cuatrimestre en el que se imparte: Primero
Carácter de la asignatura: Obligatoria

Presentación

Vivimos en un entorno digital y globalizado en el que las empresas deben adaptarse diseñando productos cada vez más atractivos y personalizados, desarrollados en fábricas inteligentes para ser adquiridos por clientes informados y exigentes. El término industria 4.0 alude a la incorporación de las tecnologías de la información a los procesos productivos y a la creación de esos nuevos productos «inteligentes». En esta asignatura aprenderemos algunas de las técnicas y procesos que deben llevarse a cabo en la transformación de la industria tradicional y avanzada a esta nueva industria inteligente. Técnicas como el diseño CAD, la impresión 3D, la simulación y el modelado son esenciales en la transición y cambio hacia la industria 4.0.

Las tecnologías de fabricación aditiva (FA), entre las que se encuentra la impresión 3D, hacen referencia a la producción de objetos tridimensionales a partir de modelos virtuales. Aunque su uso industrial todavía es limitado, va en aumento, ya que elimina las desventajas en eficiencia de la producción de productos personalizados.

El diseño y modelado de los productos y objetos inteligentes también cambia, incluso en ocasiones se traspasa al cliente final de forma que este pueda obtener un producto totalmente a medida.

Combinando ambas técnicas no solo se habilita la creación rápida de prototipos, sino también una fabricación altamente descentralizada: el modelo del producto podría enviarse al HUB o centro de impresión 3D más cercano al cliente, eliminando pasos intermedios y redefiniendo las cadenas de distribución.

Competencias básicas

  • CB6: Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.
  • CB7: Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio.
  • CB8: Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios.
  • CB9: Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones ¿y los conocimientos y razones últimas que las sustentan¿ a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.
  • CB10: Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.

Competencias generales

  • CG2: Analizar y seleccionar los campos tecnológicos existentes en donde poder ejercer las competencias propias del máster.
  • CG3: Ser capaces de integrar las principales tecnologías del ecosistema de la Industria 4.0 (robótica, fabricación inteligente, inteligencia artificial y analítica de datos, ciberseguridad e internet de las cosas) para resolver problemas específicos del ámbito industrial.
  • CG4: Ser capaz de indentificar, evaluar y sintetizar las fases necesarias para analizar, diseñar y gestionar proyectos de transformación digital en el ámbito industrial.

Competencias específicas

  • CE3: Ser capaz de identificar las necesidades de digitalización de un determinado proceso de fabricación tradicional para poder transformarlo en un proceso de fabricación inteligente que aporte importantes mejoras.
  • CE4: Adquirir y aplicar los principios básicos del diseño, la simulación y el desarrollo de prototipos en los procesos de fabricación inteligente.
  • CE5: Ser capaz de diseñar un modelo 3D, hacer simulaciones y pruebas con dicho modelo y simular la generación de prototipos mediante la impresión 3D.
  • CE18:Plantear, de forma general, proyectos tecnológicos que den solución a retos del sector industrial, reales o supuestos, para la transformación digital de alguno de los procesos, componentes o partes implicados en la Industria 4.0 y el internet de las cosas.
  • CE19: Ser capaz de analizar, diseñar y desarrollar, de forma general, una propuesta tecnológica de digitalización profesional de ámbito industrial, a partir de la información particular del contexto de una determinada empresa y la aplicación de tecnologías de robótica, sistemas inteligentes y ciberfísicos, fabricación inteligente, impresión 3D, simulación, big data y analytics, ciberseguridad, sensores, redes y/o protocolos de comunicaciones.

Competencias transversales

  • CT2: Identificar las nuevas tecnologías como herramientas didácticas para el intercambio comunicacional en el desarrollo de procesos de indagación y de aprendizaje.
  • CT3: Desarrollar habilidades de comunicación, escritas y orales, para realizar atractivas y eficaces presentaciones de información profesional.
  • CT4: Adquirir la capacidad de trabajo independiente, impulsando la organización y favoreciendo el aprendizaje autónomo.

Tema 1. Concepto y tipos de fabricación

  • Introducción y objetivos
  • Definiciones
  • El ciclo de fabricación
  • Fabricación avanzada
  • Fabricación inteligente. Sistemas y medios
  • Comparativa entre tipos de fabricación: ventajas y desventajas
  • Referencias bibliográficas

Tema 2. Evolución de la fabricación: de lo tradicional a lo inteligente

  • Introducción y objetivos
  • Análisis de los procesos de fabricación tradicionales
  • Identificando las necesidades de digitalización y/o transformación en la industria tradicional
  • Importancia del diseño y la simulación en los procesos de fabricación
  • Herramientas de prototipado rápido y fabricación aditiva. Introduciendo la impresión 3D
  • Referencias bibliográficas

Tema 3. Tecnologías de fabricación aditiva (FA) e impresión 3D

  • Introducción y objetivos
  • Tecnologías, tipos y procesos de FA e impresión 3D
  • Materiales imprimibles
  • Campos de aplicación
  • Ventajas e inconvenientes de la impresión 3D
  • Impresión 3D en el ámbito doméstico: comunidad RepRap y software libre. HUB de impresión en la red
  • El mercado de la impresión 3D
  • Referencias bibliográficas

Tema 4. Fabricación aditiva (FA) en los sectores industriales

  • Introducción y objetivos
  • Sectores e incidencia de la FA
  • Ventajas de la FA en la industria
  • Criterios de selección entre diferentes tecnologías de FA
  • Análisis de costes
  • Conveniencia del uso de la FA en la fabricación en serie
  • Claves y dificultades para la incorporación de las FA en el sector
  • Referencias bibliográficas

Tema 5. Procesos y técnicas en la fabricación inteligente

  • Introducción y objetivos
  • El proceso de desarrollo y fabricación en FA
  • Propiedades físicas y mecánicas
  • Diseño CAD
  • Simulación y laminado
  • Posprocesado
  • Pruebas funcionales y testing
  • Referencias bibliográficas

Tema 6. Técnicas de diseño CAD para la fabricación inteligente y la FA

  • Introducción y objetivos
  • Desarrollo histórico del diseño mediante CAD
  • Comparativa entre el proceso de diseño clásico y mediante CAD
  • Ámbitos de aplicación y utilización de programación CAD
  • Diseño aplicado a la FA: modelado paramétrico, diseño libre de forma y optimización topológica
  • El modelo de mallas de objeto 3D
  • Softwares de diseño
  • Referencias bibliográficas

Tema 7. Técnicas de simulación y laminado para la fabricación inteligente y la FA

  • Introducción y objetivos
  • Definiciones
  • Tipos de sistemas de modelos y breve descripción de cada uno de ellos
  • Simulación de líneas de fabricación. Planteamiento, fases y software disponible
  • Simulación de producto
  • Simulación de proceso de FA y software de laminado. Parametrización de perfiles para FA
  • Referencias bibliográficas

Tema 8. Técnicas de posprocesado para la fabricación inteligente y la FA

  • Introducción y objetivos
  • Definición de posprocesado
  • Técnicas de posprocesado de piezas
  • Referencias bibliográficas

Tema 9. Técnicas de ensayos, pruebas funcionales y testing para la fabricación inteligente y la FA

  • Introducción y objetivos
  • Definiciones de ensayos, pruebas funcionales y testing
  • Técnicas de ensayo, pruebas funcionales y testing
  • Referencias bibliográficas

Tema 10. Integrando las tcnologías de fabricación inteligente

  • Introducción y objetivos
  • Integrando las tecnologías de fabricación inteligente
  • Referencias bibliográficas

Las actividades formativas de la asignatura se han elaborado con el objetivo de adaptar el proceso de aprendizaje a las diferentes capacidades, necesidades e intereses de los alumnos.

Las actividades formativas de esta asignatura son las siguientes:

  • Trabajos. En la programación semanal, puedes consultar cuándo hacerlos y en el Aula virtual encontrarás toda la información sobre cómo desarrollarlos y cómo y cuándo entregarlos.
    En el módulo I de esta asignatura los trabajos consisten en la realización de un pitch de ascensor. En el módulo II de esta asignatura los trabajos consisten en el simulacro del registro y defensa de un guion.
  • Participación en eventos. Son eventos programados todas las semanas del cuatrimestre: sesiones presenciales virtuales, foros de debate.
Descargar programación

Estas actividades formativas prácticas se completan, por supuesto, con estas otras:

  • Estudio personal
  • Tutorías. Las tutorías se pueden articular a través de diversas herramientas y medios. Durante el desarrollo de la asignatura, el profesor programa tutorías en días concretos para la resolución de dudas de índole estrictamente académico a través de las denominadas “sesiones de consultas”. Como complemento de estas sesiones se dispone también del foro “Pregúntale al profesor de la asignatura” a través del cual se articulan algunas preguntas de alumnos y las correspondientes respuestas en el que se tratan aspectos generales de la asignatura. Por la propia naturaleza de los medios de comunicación empleados, no existen horarios a los que deba ajustarse el alumno.
  • Examen final presencial

Las horas de dedicación a cada actividad se detallan en la siguiente tabla:

ACTIVIDADES FORMATIVAS HORAS POR ASIGNATURA % PRESENCIAL
Sesiones presenciales virtuales 15 horas 100%
Lecciones magistrales 6 horas 0
Estudio del material básico 49 horas 0
Lectura del material complementario 25 horas 0
Trabajos, casos prácticos 26 horas 0
Prácticas de laboratorios virtuales 6 horas 16,6%
Tutorías 16 horas 30%
Trabajo colaborativo 7 horas 0
Total 150 horas -

Uno de los objetivos materiales del Máster es que los estudiantes redacten –con la orientación y la revisión correspondiente por parte de los profesores- un guion audiovisual que sirva como muestra de trabajo para conseguir introducirse en el mercado laboral.

Bibliografía básica

Recuerda que la bibliografía básica es imprescindible para el estudio de la asignatura. Cuando se indica que no está disponible en el aula virtual, tendrás que obtenerla por otros medios: librería UNIR, biblioteca...

Los textos necesarios para el estudio de la asignatura han sido elaborados por UNIR y están disponibles en formato digital para consulta, descarga e impresión en el aula virtual.

Bibliografía complementaria

  • Gibson, I., Rosen, D. W. y Stucker, B. (2015). Additive Manufacturing Technologies. Berlín: Springer.
  • Joyanes, L. (2017). Industria 4.0. La cuarta revolución industrial. Barcelona: Marcombo.
  • Kalpakjian, S. y Schmid, S. R. (2008). Manufactura, ingeniería y tecnología. Ciudad de México: Pearson Educación.
  • Lipson, H. y Kurma, M. (2014). La revolución de la impresión 3D. Madrid: Anaya Multimedia.
  • Martín, G. (2018). Introducción a la fabricación aditiva. Manual autoeditado.
  • Vazhnol, A. (2014). Impresión 3D: cómo va a cambiar el mundo. Buenos Aires: Instituto/Editorial Baikal.
  • Yañez, F. (2017). Las 20 tecnologías clave de La Industria 4.0: El camino hacia la Fábrica del Futuro. Manual autoeditado.

El sistema de calificación se basa en la siguiente escala numérica:

0 - 4,9 Suspenso (SS)
5,0 - 6,9 Aprobado (AP)
7,0 - 8,9 Notable (NT)
9,0 - 10 Sobresaliente (SB)

La calificación se compone de dos partes principales:

El examen se realiza al final del cuatrimestre y es de carácter PRESENCIAL y OBLIGATORIO. Supone el 60% de la calificación final y para que la nota obtenida en este examen se sume a la nota final, es obligatorio APROBARLO.

La evaluación continua supone el 40% de la calificación final. Este 40% de la nota final se compone de las calificaciones obtenidas en las diferentes actividades formativas llevadas a cabo durante el cuatrimestre.

Ten en cuenta que la suma de las puntuaciones de las actividades de la evaluación continua permite que realices las que prefieras hasta conseguir el máximo puntuable mencionado en la programación semanal. En ella se detalla la calificación máxima de cada actividad o evento concreto puntuables.

El sistema de evaluación de la asignatura es el siguiente:

Sistema de evaluación Ponderación min - max
Participación del estudiante (sesiones, foros, tutorías) 5% - 10%
Trabajos, proyectos, laboratorios/talleres y casos 10% - 30%
Test de autoevaluación 5% - 10%
Examen final presencial 60% - 60%

Rafael Linares Palomar

Formación:

Experiencia:

Obviamente, al tratarse de formación online puedes organizar tu tiempo de estudio como desees, siempre y cuando vayas cumpliendo las fechas de entrega de actividades, trabajos y exámenes. Nosotros, para ayudarte, te proponemos los siguientes pasos:

  1. Desde el Campus virtual podrás acceder al aula virtual de cada asignatura en la que estés matriculado y, además, al aula virtual de Lo que necesitas saber antes de empezar. Aquí podrás consultar la documentación disponible sobre cómo se utilizan las herramientas del aula virtual y sobre cómo se organiza una asignatura en la UNIR y también podrás organizar tu plan de trabajo personal con tu profesor-tutor.
  2. Observa la programación semanal. Allí te indicamos qué parte del temario debes trabajar cada semana.
  3. Ya sabes qué trabajo tienes que hacer durante la semana. Accede ahora a la sección Temas del aula virtual. Allí encontrarás el material teórico y práctico del tema correspondiente a esa semana.
  4. Comienza con las lecturas que se te indican en el tema. Esto te ayudará a hacerte una idea del contenido más importante del tema y de cuáles son los aspectos fundamentales. Consulta, además, las otras secciones del tema que contienen material complementario (Lecturas recomendadas y Otros recursos).
  5. Dedica tiempo al trabajo práctico (sección Actividades). En la programación semanal te detallamos cuáles son las actividades correspondientes a cada semana.
  6. Te recomendamos que participes en los eventos del curso (foros de debate). Para conocer la fecha concreta de celebración de los eventos debes consultar las herramientas de comunicación del aula vitual. Tu profesor y tu profesor-tutor te informarán de las novedades de la asignatura.

En el aula virtual de Lo que necesitas saber antes de empezar encontrarás siempre disponible la documentación donde te explicamos cómo se estructuran los temas y qué podrás encontrar en cada una de sus secciones: Lecturas obligatorias, Lecturas recomendadas, Otros recursos y Actividades.

Recuerda que en el aula virtual de Lo que necesitas saber antes de empezar puedes consultar el funcionamiento de las distintas herramientas del Aula virtual: Correo, Foro, Envío de actividades, etc.

Ten en cuenta estos consejos...

  • Sea cual sea tu plan de estudio, accede periódicamente al aula Virtual, ya que de esta forma estarás al día de las novedades del curso y en contacto con tu profesor y con tu profesor tutor.
  • Recuerda que no estás solo: consulta todas tus dudas con tu profesor-tutor utilizando el correo electrónico. Además, siempre puedes consultar tus dudas sobre el temario en los foros que encontrarás en cada asignatura (Pregúntale al profesor).
  • ¡Participa! Siempre que te sea posible accede a los foros de debate. El intercambio de opiniones, materiales e ideas nos enriquece a todos.
  • Y ¡recuerda!, estás estudiando con metodología on line: tu esfuerzo y constancia son imprescindibles para conseguir buenos resultados. ¡No dejes todo para el último día!