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Diseño y Fabricación de un Sistema Didáctico-modular Basado en Impresión 3D para la Enseñanza de Procesos Industriales en Ingeniería

Design and Fabrication of a 3D Printing-Based Modular Didactic System for Teaching Industrial Processes in Engineering

    Machado   Díaz Eduardo
   INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE LERDO
   eduardo.md@itslerdo.edu.mx
   https://orcid.org/0000-0003-2610-7570
   Martínez Sandoval Heber Joctan
   INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE LERDO
   heber.ms@itslerdo.edu.mx
   https://orcid.org/0009-0005-6221-2206
   Barrón Quintero Alfredo Orlando Hassan
   INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE LERDO
   alfredo.bq@itslerdo.edu.mx
   https://orcid.org/0009-0007-5299-558X

Volumen:

1 Edición:

12 Resumen

La formación práctica en automatización industrial dentro de las instituciones de educación superior en ingeniería enfrenta limitaciones críticas debido al elevado costo de adquisición de equipos comerciales, lo que restringe el acceso estudiantil a tecnologías de vanguardia y puede generar desmotivación académica. Para solventar esta problemática, el presente trabajo detalla el diseño y fabricación de un sistema didáctico-modular para la simulación de procesos industriales, desarrollado bajo un enfoque prioritario de alta replicabilidad y accesibilidad económica. La metodología se estructuró en cinco fases integradas que emplearon herramientas de ingeniería asistida por computadora (CAD/CAM/CAE), utilizando el software NX para el modelado de precisión, complementado con tecnologías de fabricación aditiva (impresión 3D) y componentes electrónicos de bajo costo. Una innovación distintiva de esta propuesta es su arquitectura física integrada, la cual optimiza la infraestructura del laboratorio al reducir drásticamente los tiempos de cableado y disminuir la brecha de abstracción entre la teoría académica y la ejecución técnica real. Como resultado, se obtuvo un prototipo funcional al 100% que incorpora bandas transportadoras y actuadores neumáticos controlados mediante un PLC, permitiendo a los estudiantes interactuar con desafíos técnicos y de mantenimiento similares a los encontrados en el sector productivo moderno. Se concluye que este modelo no solo democratiza el acceso al equipamiento especializado, sino que facilita una transición efectiva de los egresados hacia la industria mediante el aprendizaje activo y la resolución de retos auténticos desde el aula.

Palabras clave

Automatización Industrial, Bajo Costo, Brecha de Abstracción, Fabricación Aditiva (Impresión 3D), Ingeniería Asistida (CAD/CAM/CAE), Sistemas Didácticos Modulares

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