Estás en Construmática » Ingeniería

Ingeniería

Arte de aplicar los conocimientos científicos a la invención, al perfeccionamiento o a la utilización de las técnicas en todas sus dimensiones en el campo industrial.

Se ocupa también del aspecto técnico de la fabricación de productos, mercancías o del abastecimiento de servicios a la colectividad; el factor económico, sin embargo, es una condicionante fuertemente condicionante y, típicamente, sus realizaciones son un compromiso función-precio. Las motivaciones más inmediatas de la ingeniería son de carácter económico: producir a precio más bajo, hacer obras que favorezcan el progreso económico, etc. Las líneas concretas de actuación son función de factores circunstanciales que evolucionan de forma imprevisible, como descubiertas científicas, situaciones sociopolíticas, etc, y cada estado son fuertemente influidas por los dirigentes. La defensa nacional hace deseable promover las industrias bélica, pesado y aeronáutica. Además, la independencia económica impone la fabricación de determinados productos. El progreso económico del estado exige de atender las obras públicas y la producción de bienes y servicios básicos (hierro, cemento, energía eléctrica, etc). Últimamente, para la satisfacción de la colectividad hay que potenciar la producción de determinados bienes de consumo.

La ingeniería se ha desarrollado en torno a problemas industriales existentes. Así, cada época se ha establecido diversas especialidades caracterizadas por el hecho de agrupar un conjunto coherente de conocimientos, empíricos y científicos, para conseguir soluciones prácticas en su campo determinado. De origen pragmático, la ingeniería participa de las ciencias de una manera típicamente interdisciplinaria. Originariamente la ingeniería participó más del empirismo que de las ciencias. Los siglos XVI y XVII, Galileo, Descartes, Bacon y Newton, entre otros, fundamentan el establecimiento de la nueva metodología científica, donde los criterios de observación, experimentación y matematització se impone sobre la vieja metafísica. La lógica inductiva y empírica venció la lógica escolástica. Simultáneamente, la progresiva transformación de la economía feudal en capitalista condujo a un interés creciente por nuevas fuentes de energía y nuevos métodos de producción por medio de máquinas. Así, quedan establecidos una intensa motivación para el avance de la ingeniería y los fundamentos científicos que lo harán posible. La ciencia, proporcionado descripciones o modelos matemáticos de los fenómenos físicos, permite abreviar la búsqueda de la mejor solución, puesto que mediante la manipulación matemática se pueden explorar, implícita o explícita, muchas soluciones antes de pasar a la ejecución material. La concepción actual de la ingeniería corresponde a la etapa de intensa aplicación de la ciencia en la construcción de máquinas, instalaciones y estructuras que empieza a finales del s XVIII. La ingeniería -civil y mecánica-, vivamente estimulada por las motivaciones mecanicistas de la época, vio que la física y las matemáticas existentes encajaban muy bien en su campo y le permitían desarrollarse con una rapidez sorprendente en comparación con las otras artes.

A mediados del s XX, las limitaciones de las ciencias hicieron aparecer de forma imperiosa la necesidad de la llamada investigación industrial básica, encargada de promover el avance de las ciencias en campos de interés específico. Aparte de la diversificación de conocimientos científicos propia de la ingeniería, una característica de todas sus especialidades es la progresiva matematització, que las hace converger en un fundamento común basado en la disciplina llamada ingeniería de sistemas, que sistematiza el tratamiento del problema típico de la ingeniería considerando las cuatro siguientes etapas: definición del objetivo (derivada fundamentalmente de las motivaciones), determinación de la posición respecto al objetivo (que a menudo conduce a una operación de filtración de información), determinación de los factores que intervienen en el problema (los intrínsecos, que caracterizan el llamado sistema, y los ambientales, que afectan el pasado y el futuro) y establecimiento consecuente de un modelo matemático (operación de identificación), y determinación de una política de acuerdo con la definición del objetivo, el conocimiento del estado existente y el modelo del sistema y del ambiente. A menudo esta última etapa es determinada de manera óptima y conduce a un problema de optimización. En esta tendencia ha sido decisivo el advenimiento de dos innovaciones tecnológicas: los transductores eléctricos de muchos de los factores que intervienen en los problemas de ingeniería-temperatura, presión, fuerza, acidez, etc-y los ordenadores electrónicos. Los transductores, al producirse una tensión eléctrica representativa del valor instantáneo de los factores, permiten, además de su medida, el tratamiento y el análisis de estos factores por medio de los potentes recursos de la instrumentación electrónica en las operaciones de filtración y de identificación o en aplicaciones directas en problemas de automatización. Los ordenadores hacen practicables, gracias a su rapidez y capacidad, una gran cantidad de recursos de cálculo para la matematització los problemas.

La actividad del hombre por medio de la ingeniería se ha convertido, en extenderse, un peligro para el ecosistema. La actitud irresponsable y despreocupada de la ingeniería respecto a la naturaleza deberá ser sustituida por un trato adecuado de esta no para conservar el ecosistema, sino para modificar de tal manera, que garantice la supervivencia humana , a pesar de su previsible crecimiento. La compatibilidad de la ingeniería con la naturaleza marcará fuertemente su futuro desarrollo, con la introducción en el marco industrial de un nuevo factor condicionante frente al factor económico.

Por la misma naturaleza de la ingeniería no es posible establecer descripciones precisas y completas, a modo de definiciones, de los campos en los que la divide. La diversidad y conexión entre especialidades y su carácter evolutivo Invalidará cualquier intento en este sentido. Por razones históricas, se pueden agrupar las diferentes especialidades en las cuatro grandes ramas ya mencionadas (civil, mecánica, eléctrica y química).

La ingeniería civil trata del proyecto y la ejecución de obras públicas y otras obras de ingeniería característicamente estáticas, como puentes, carreteras, autopistas, túneles, puertos, presas, canales, plantas industriales, etc. La tarea principal del ingeniero civil es el diseño físico de las estructuras. Para una estructura dada hay que hacer una estimación de las fuerzas que actúan. Estas fuerzas son las llamadas cargas o solicitaciones que pueden actuar durante su vida útil, y pueden consistir en el peso de las partes de la misma estructura-llamada carga muerta-, en cargas útiles de objetos o fuerzas a soportar, cargas móviles-como trenes, camiones, etc-, fuerza del viento o de la nieve, tensiones derivadas de gradientes térmicos, solicitaciones de origen sísmico, etc. Una vez estimadas las fuerzas, hay que proyectar un sistema de elementos estructurales-vigas, jácenas, tirantes, pórticos, columnas, etc-que las resistan. La unión de la estructura con el suelo, que es objeto de la disciplina llamada cimentaciones, merece una atención muy destacada, puesto que interviene la mecánica sumamente compleja de este último.

La ingeniería mecánica es la aplicación de los principios de la ingeniería por medios mecánicos. El ingeniero mecánico tiene por profesión de proyectar, ejecutar y conservar maquinaria industrial y de establecer y dirigir industrias mecánicas. El marco de trabajo del ingeniero mecánico incluye el aprovechamiento de la energía mecánica de origen térmico o hidráulico, la producción de maquinaria, como máquinas herramientas, maquinaria básica para la explotación de los recursos naturales, máquinas y elementos mecánicos empleados en diversas actividades, etc. Pertenece también a la ingeniería mecánica lo que se refiere a elementos para el transporte de personas y mercancías, vehículos de transporte por carretera, material de ferrocarril, equipos marítimos, equipos de manutención, equipos de bombeo, teleféricos, etc. El diseño funcional y físico de los elementos que componen las máquinas constituye la tarea más característica del ingeniero mecánico. En este aspecto se ha pasado del planteamiento predominantemente cinemático y quasiestable a un planteamiento en el que cada vez se pone más de relieve el comportamiento dinámico. La tendencia general en muchas aplicaciones a aumentar las velocidades y no sobredimensionar los elementos mecánicos ha hecho que se convirtiera en una preocupación creciente del ingeniero mecánico el hecho de evitar la presencia de vibraciones que podrían comprometer el buen funcionamiento o incluso la integridad de la máquina o de la estructura. Esta preocupación s'acreix por la actual tendencia a reducir las perturbaciones-en este caso, ruido y vibración-originados por los productos de la ingeniería. El interés por la industria aeronáutica, originado en la Primera Guerra Mundial, hizo que el proyecto, la construcción y la operación de aviones, hasta entonces considerados una rama de la ingeniería mecánica, pasaran a constituir una rama independiente llamada ingeniería aeronáutica . Más recientemente, en la producción de energía de origen térmico, el aprovechamiento de la energía nuclear en centrales generadoras de energía eléctrica, en las que sustituye fuentes más clásicas de calor, ha hecho desarrollar la ingeniería nuclear.

La ingeniería eléctrica (y electrónica) es la ciencia y el arte del desarrollo y aplicación de la energía eléctrica en beneficio del hombre. El objetivo del ingeniero eléctrico es, en términos generales, la adaptación de la energía eléctrica a la extensa gama de aplicaciones industriales. Iniciada esta especialidad a finales del s XIX, el esfuerzo de los ingenieros eléctricos se centró en el proyecto de máquinas eléctricas y en la transformación y distribución de la energía eléctrica para poder satisfacer la demanda creciente que hacían las industrias. La telefonía, la tele grafía, la iluminación y la construcción de acumuladores eran otras líneas de desarrollo, en todas las que el ingeniero eléctrico de la época estaba razonablemente preparado. En la producción de energía, la demanda ha obligado a construir unidades productoras y de transformación más grandes, a extender las distancias de transmisión haciendo uso de voltajes extremadamente elevados ya crear métodos de control precisos y automáticos. El uso de supraconductors y la generación magnetohidrodinàmica, paso directo de energía térmica en energía eléctrica y que prescinde, por tanto, de las máquinas térmicas como elemento intermediario, constituyen las innovaciones más destacadas a prever en el progreso tecnológico en este campo. Es de notar el progreso experimentado por la electrónica. La introducción de los componentes semiconductores y los circuitos integrados-en la progresiva tendencia hacia la microelectrónica-ha incidido fuertemente en las aplicaciones de la electricidad, y de una manera especial en las de transmisión y tratamiento de información.

La ingeniería química es la ingeniería del cambio químico. Trata del proyecto, ejecución y operación de las instalaciones para fabricar los productos de las industrias químicas y del establecimiento y dirección de estas industrias. El primer gran avance en el estudio de la ingeniería química surgió con la introducción del concepto de las operaciones unitarias. Consiste en reconocer que cualquier proceso químico de fabricación se puede descomponer en una serie de operaciones elementales realizables en elementos individualizados de un equipo-columnas de destilación, filtros, prensa, molinos de martillos, etc-y que el número de modalidades de operación es muy reducido. Algunas de las operaciones unitarias más importantes son transferencia de calor, flujo de fluidos, trasvase de materiales sólidos, filtración, destilación, extracción, mezcla y fluidificación. Es sorprendente constatar que ninguna de las operaciones unitarias no es química; todas tienen como finalidad establecer las condiciones para que se produzca una determinada reacción química. En prestar atención a la reacción química que se produce, se establecen los llamados procesos unitarios. La nitración, el Esterificación, la hidrogenación, la sulfonación, la fermentación y la polimerización son algunos de los procesos unitarios más importantes. Una de las preocupaciones constantes del ingeniero químico es la de los materiales a emplear en la construcción de los elementos de su equipo: recipientes, conducciones, elementos de bombeo, válvulas, etc. La química de los derivados del petróleo (petroquímica) y la obtención de polímeros (los llamados plásticos) constituyen ramas destacadas en el progreso reciente de la ingeniería química.

Este intento de clasificación, a pesar de su amplitud, no refleja algunas ramas de la ingeniería que por su carácter interdisciplinario no permiten el encasillamiento, como, por ejemplo, la bioingeniería, con sus subbranques de ingeniería bioquímica y de ingeniería biomédica , que considera el cuerpo humano como una planta de proceso bioquímico y estudia la sustitución de órganos defectuosos por aparatos artificiales.

En cumplimiento de lo establecido en el RDL 13/2012, de 30 de marzo, Construmatica.com solicita su consentimiento para obtener datos anónimos de carácter estadístico sobre su navegación en nuestro sitio Web. Si Ud. continua navegando por el mismo entenderemos que acepta expresamente que instalemos cookies en su navegador.