INGENIERÍA EN FABRICACIÓNY DISEÑO INDUSTRIAL INTRODUCCIÓN A LA TEORÍA GENERAL DE LOS SISTEMAS 1 SISTEMAS SISTEMAS SISTEMAS La Teoría de Sistemas es una de las producciones intelectuales más importantes que se hayan producido en siglo XX. Su potencialidad radica en la forma cómo nos enseña a observar el mundo que nos rodea de una manera 180 grados distinta a la forma usual reduccionista como el paradigma que prima en la actualidad, (en donde la realidad ha sido dividida y sus partes han sido explicadas por diferentes ciencias). REAL ACADEMIA ESPAÑOLA sistema. (Del lat. systēma, y este del gr. σύστημα). 1. m. Conjunto de reglas o principios sobre una materia racionalmente enlazados entre sí. 2. m. Conjunto de cosas que relacionadas entre sí ordenadamente contribuyen a determinado objeto. INGENIERÍA EN FABRICACIÓN Y DISEÑO INDUSTRIAL 2 1 Ludwig Von Bertalanffy La Teoría General de los Sistemas (T.G.S.) propuesta por Ludwig Von Bertalanffy (1945) aparece como una metateoría, una teoría de teorías (en sentido figurado), que partiendo del muy abstracto concepto de sistema busca reglas de valor general, aplicables a cualquier sistema y en cualquier nivel de la realidad. La Teoría General de Sistemas constituye una de las bases principales en las que se apoyan las Ciencias de la Complejidad. La Teoría General de los Sistemas (T.G.S.) pronto se vio su capacidad de inspirar desarrollos en disciplinas distintas y se aprecia su influencia en la aparición de otras nuevas. Así se ha ido constituyendo el amplio campo de la sistémica o de las ciencias de los sistemas. 3 INTRODUCCIÓN 4 2 sencillamente porque se derivan de la interacción y no de los componentes individuales”. la Teoría General de Sistemas. El estudio de los seres vivos exigía considerar a éstos como una jerarquía organizada en niveles.Naturaleza y Sistemas Fueron los biólogos quienes se vieron en primer lugar en la necesidad de pensar en términos de totalidades. y es una totalidad que se comporta de acuerdo a una determinada conducta. ya en la actualidad. generalmente. El sistema total interacciones Una visión integral = Un enfoque sistémico Las partes La realidad (el sistema total) tiene una conducta que. 3 . la realidad es única. en forma más o menos interdependiente. Por lo tanto. una poderosa herramienta que permite la explicación de los fenómenos que se suceden en la realidad y también hace posible la predicción de la conducta futura de esa realidad. cada uno más complejo que el anterior. no puede ser prevista o explicada a través del estudio y análisis de cada una de sus partes. es. “En cada uno de estos niveles aparecen propiedades emergentes que no se pueden explicar a partir de los componentes del nivel inferior. al abordar esa totalidad debe llevar consigo una visión integral y total. Desde este punto de vista. TEORÍA GENERAL DE SISTEMAS La Teoría General de Sistemas a través del análisis de las totalidades y las interacciones con su medio. 8 4 . animales. Sistemas abstractos compuesto por las ideas. instalaciones. que es más grande que la suma de las partes (propiedad de sinergia). pueden ser cerrados o abiertos Sistemas cerrados: no presentan intercambio con el medio ambiente que lo rodea. a través de entradas y salidas. Sistema cerrado Sistemas abiertos: presentan intercambio con el ambiente. energía y/o información. el Hardware. máquinas. Son adaptativos para sobrevivir. con sus relaciones invisibles a los sentidos. planes. pero evidentes igualmente. son herméticos a cualquier influencia del entorno.El Holismo de Aristóteles El principio general del holismo fue resumido concisamente por Aristóteles en su metafísica. El holismo enfatiza la importancia del todo. No reciben ni entregan ningún intercambio. Sinergia = Todo – (a+b+c) En cuanto a su constitución pueden ser físicos o abstractos. hipótesis. y da importancia a la interdependencia de éstas. El todo es más que la suma de sus partes. SALIDA: ENTRADA: Energía Materia Información Sistema abierto Energía Materia Información 5 . como el tratamiento de un tema que implica todos sus componentes. intercambian materia. En cuanto a su naturaleza. el Software. Todo > a+b+c Se puede definir también. Sistemas físicos o concretos corresponde a las cosas reales. generalmente. etc. en forma más o menos interdependiente. O. Las partes interacciones EL TODO > A+B+C 6 . las ruedas. lo que es lo mismo. no puede ser prevista o explicada a través del estudio y análisis de cada una de sus partes.Ejemplo de la realidad: de la realidad (el sistema total) tiene una conducta que. A B B A > A + B + C C C EL TODO > A+B+C Ejemplo de la realidad: el todo (la bicicleta) es mayor que la suma de las partes (marco. frenos.). el todo es mayor que la suma de las partes. Es posible encontrarlas combinadas en la medida que el sistema sea más complejo. Presentadas en un momento del sistema. Al hablar de las relaciones en un sistema. La estructura en un sistema es un componente que es permanente o cambia lenta u ocasionalmente. Como ejemplo de este tipo de estructura se encuentran las redes de computadores en anillos y los ciclos de retroalimentación. surge el concepto de Estructura. Entre otras: efectos recíprocos. flujos. las relaciones pueden ser observadas como una red estructurada bajo el esquema input/output. asociaciones. prestaciones. Las partes Como ejemplos de este tipo de estructura se pueden mencionar las filas en los bancos y procesos de producción en cadena. pero no existe un principio o fin de la secuencia. Las relaciones pueden ser recíprocas (circularidad) o unidireccionales. Las relaciones entre los elementos de un sistema y su ambiente son de vital importancia para la comprensión del comportamiento de sistemas vivos. interrelaciones. Para referirse a esta estructura se pueden utilizar los términos Cadena o Secuencia. Lineal: Los elementos se encuentran uno después del otro. interdependencias. Se diferencia del concepto de Proceso ya que éste tiene que ver con elementos en cambio continuo. intercambios. De acuerdo con su uso se pueden utilizar los términos Ciclo o Anillo. relaciones Circular: Los elementos se encuentran uno después del otro. comunicaciones. A continuación se analizan diferentes tipos de estructuras que pueden estar presentes en los sistemas. 7 . organización.RELACION relaciones Las relaciones internas y externas de los sistemas han tomado diversas denominaciones. ya que corresponde con la forma de las relaciones que mantienen los elementos del conjunto. etc. Matricial: Los elementos se disponen en filas y columnas. elementos centrales o dependencia entre los elementos. se asocia a la idea de tener varias estructuras lineales unidas.Centralizada: Los elementos se encuentran unidos a uno que se denomina el central. Internet y el sistema vial de una región poseen una estructura tipo red. Jerárquica: Los elementos mantienen una relación de dependencia entre ellos. hay elementos en niveles superiores y elementos en niveles inferiores Se encuentran estructuras jerárquicas en organigramas de organizaciones o mapas conceptuales. 8 . Las estructuras matriciales se pueden encontrar en tipos de datos computacionales y empresas que se organizan por proyectos. Ejemplos de este tipo de estructura lo constituyen las redes en estrella o los gobiernos centralizados. Es conocida también como estructura en Red. Descentralizada: A diferencia de las estructuras anteriores no existen secuencias. que la suma de sus partes es igual al todo. Señala que un objeto posee sinergia cuando el análisis de alguna de sus partes (incluso a cada una de sus partes) en forma aislada. En este sentido. En general. es decir. Otra definición propuesta por el Fuller. no puede explicar o predecir la conducta del todo. Existen objetos que poseen como características la existencia de sinergia y otros no. 9 . se supone sin sinergia. En general. un conglomerado (como una fuente de naranjas en donde no hay relaciones relevantes entre ellas). El TODO – (A+B+C) = SINERGIA Sinergia ¿Qué es sinergia? o ¿Cuándo existe sinergia? Simplemente cuando 2 + 2 no son 4 sino 5 u otra cifra. a las totalidades DESprovistas de sinergia podemos denominarlas conglomerados. a las totalidades desprovistas de sinergia se denominan conglomerados.SINERGIA Existen objetos que poseen como característica la existencia de sinergia y otros no. Si observamos la diferencia entre un sistema y un conglomerado tendremos que concluir que ella reside en la existencia o no de relaciones o interacciones entre las partes (esto es en realidad lo que produce esa diferencia entre la suma de las partes y el todo: la sinergia. Un conglomerado Un sistema a a c Interacciones b c b Un objeto es todo aquello que ocupa un lugar en el espacio y/o en el tiempo. Si se observa la diferencia. Un conglomerado se supone sin sinergia. Si se observa la diferencia. es decir que la suma de sus partes es igual al todo. Sistema v/s conglomerado EL TODO > A+B+C 10 . Según la RAE: Objeto es todo lo que puede ser materia de conocimientos o sensibilidad de parte del sujeto.Un conglomerado se supone sin sinergia. es decir que la suma de sus partes es igual al todo. incluso este mismo. simplemente entre un sistema y un conglomerado se debe concluir que ella reside en la existencia o no de relaciones o interacciones entre las partes (esto es en realidad lo que produce esa diferencia entre la suma de las partes y el todo – sinergia). simplemente entre un sistema y un conglomerado se debe concluir que ella reside en la existencia o no de relaciones o interacciones entre las partes (esto es en realidad lo que produce esa diferencia entre la suma de las partes y el todo – sinergia). los enlaces mecánicos. Ese es el tiempo que tardará la nave en frenar su velocidad de 20. otro elemento. la conducta de cada elemento tiene un efecto sobre la conducta del todo (son interdependientes). La sonda será bajada mediante cables desde un artefacto que flotará con cohetes. los cables telefónicos. las carreteras. las relaciones entre personas o cosas.920 kph (13. un escudo térmico y cohetes.000 mph) hasta que se pose sobre la superficie marciana con la ayuda de un paracaídas. Así pueden ser redes de comunicación. al menos. es una maniobra muy peligrosa descrita por la NASA como "siete minutos de terror". eléctricos y económicos. • Los mecanismos de enlace son redes de comunicación física o abstracta (energía. El descenso de la sonda (un sistema tecnológico) no fue sencillo. cada uno tiene un efecto sobre la conducta del todo • Ningún elemento del sistema tiene un efecto independiente sobre el sistema total y cada una esta relacionado por. Sin importar como se formen los subgrupos de elementos. etc. la sinergia de un sistema. esta definida por la relación entre sus elementos que cumplen las siguientes reglas: • En un sistema. Sistemas tecnológicos 22 11 . materia y/o información).Por lo tanto. con el fin de investigar las condiciones del planeta y determinar si hubo vida alguna vez.La sonda tiene función de explorar la superficie de Martes. impulsado por energía nuclear. 24 12 . uno de los destinos para este explorador marciano. frente a la que se levanta una cordillera de suaves colinas que marca los límites del cráter Gale. 23 La instantánea. muestra una planicie salpicada de pequeñas roca. en blanco y negro. perforar y raspar. 13 . todo esto en el pasado debió ser un gran salto tecnológico. la posición de la pieza y el ángulo de percusión son tres técnicas cruciales para aprender a tallar las herramientas líticas. En esa época el hombre se adapta al territorio sin hacer en el apenas cambios.Foto tomada por el explorador espacial Curiosity en Martes. 25 El primer sistema tecnológico fue concebido como una herramienta. con la función de cortar. Función: Cortar perforar raspar Las primeras herramientas de piedra según un estudio realizado por el instituto catalán de paleoecología de evolución humana y social las tres técnica sencillas fueron el soporte de percusión. Es una etapa marcada por la obligación de cambiar de lugar conforme a las estaciones y a la existencia de los recursos para el sustento (nomadismo). Supersistema Sistema Subsistemas 14 . un martillo e inclusive un lápiz.Sistemas tecnológicos [según Altshuller] : Sistema tecnológico según Altshuller. un refrigerador. 27 Sistemas: jerarquía física Supersistema – Sistema – Subsistema Los sistemas se encuentran estrictamente jerarquizados. una sierra eléctrica. tanto física como temporalmente. así un sistema esta subordinado a un supersistema y posee subsistemas que se encuentran debajo (jerarquía física). es cualquier cosa que se emplea para llevar a cabo alguna tarea específica. ejemplo de sistema tecnológico: un automóvil. una computadora. resiste las carga internas y externas al sistema •Según se analizan sistemas tecnológicos más complejos se pueden identificar otros subsistemas. madurez y declive.Los sistemas tecnológicos están principalmente por cinco subsistemas. el fin para la cual fue diseñado el sistema tecnológico. compuesto •Subsistema motriz: se encarga de transformar algún tipo de energía en movimiento para que el resto del sistema funcione. sus costos comienzan a disminuir y mejora también la aceptación del mercado. tiene que ocurrir un proceso sistemático de innovación continua y finalmente un salto hacia un nuevo sistema. etc. •Subsistema de control: es el equivalente al cerebro del sistema tecnológico. •Subsistema de transmisión: la función de este subsistema es transmitir la energía del motor a un órgano de trabajo. Madurez: Se alcanza una cierta estabilidad del sistema tecnológico. Desempeño del ST (funciones) Obsolescencia Madurez Crecimiento Limite del nuevo paradigma Nacimiento tiempo 15 . 3. Infancia: Esta es la etapa de nacimiento del sistema tecnológico. se hace difícil seguir mejorando de manera significativa. sus costos de estabilizan y los consumidores comienzan a buscar otras alternativas. 4. infancia. Para que un sistema pueda sobrevivir o mantenerse en vigencia. controla la función del sistema. directamente. posee muchos defectos y costos demasiado altos y poca aceptación aun.) | Ciclo de vida de los ST: Los sistemas evolucionan desde su concepción o nacimiento. (seguridad. Obsolescencia: En esta etapa el sistema es superado por otros sistemas tecnológicos. •Subsistema estructural: es el equivalente al esqueleto del sistema tecnológico. •Subsistema de trabajo: es el subsistema que lleva a cabo. 1. ergonómico. 2. Crecimiento: En esta etapa el sistema mejora de manera considerable y sostenida. Ley de la inercia psicológica 32 16 . 2. 8. Ley de evolución de la transmisión de energía 3. 5. Los sistemas tecnológicos obedecen a 10 leyes evolutivas. Ley de transición a un supersistema tecnológico 7. Ley del incremento dinámico 9. 1. Ley de armonización de ritmo 4. (sistemas biológicos) como los seres humanos. Ley integradora de las partes de un sistema tecnológico. nacen. Ley de mayor interacción entre una sustancia y un campo 10. Ley de transición de un sistema tecnológico “macro a otro micro”. maduran y finalmente desaparecen (al ser reemplazados por nuevos 31 sistemas). la cual se refiere al desarrollo desfasado de los subsistemas 6.Los sistemas tecnológicos obedecen a 10 leyes evolutivas. Ley. los animales y las plantas es decir: se conciben. Leyes en la evolución de los Sistemas Tecnológicos. Los sistemas tecnológicos se pueden considerar semejante a los organismos naturales. crecen. Ley o de “idealidad creciente”. etc. etc. separadores. Supersistema Función Energía Materia Energía Sistema Tecnológico Señal Materia Señal Residuos Efectos Indeseados 34 17 . termostatos. tv. domesticas. etc. Por ejemplo: instrumentos electrónicos. navegación. máquinas herramientas. Por ejemplo: calderas. centrifugas. – Aparatos o Equipos son sistemas técnicos con flujo y trasformación de materia principalmente. evaporadores. condensadores.Clasificación de los Sistemas Tecnológicos: Máquinas. – Instrumentos son sistemas técnicos con flujo y transformación de señales principalmente. 33 Representación (modelación) de un sistema tecnológico. máquinas de la construcción. energía o información (señales). instrumentos y aparatos son sistemas técnicos en los que principalmente tienen lugar la transformación de materia. intercambiadores de calor. refrigeradores. Por ejemplo: máquinas de transporte. filtros. de medición. – Máquinas son sistemas técnicos con flujo y transformación de energía principalmente. compresores. fotográficos. vehículos. balanzas. 35 Ejercicios: Representación de Sistemas Tecnológicos Función Útil Primaria: Máquina Aparato o Equipo Instrumento 36 18 . energía o información.Ejemplo de modelación de sistemas tecnológicos Supersistema o Entorno Energía Eléctrica Función Útil Primaria: transportar granos Material del proceso Datos del equipo y Accionamiento Flujo de material Sistema Una función necesariamente conlleva la transformación de un flujo de materia. Efectos indeseados: Ruido. Sistema en estudio: Alisador de pavimentos Supersistema o Entorno Función Útil Primaria: • • Residuos: desperdicio de hormigón Efectos Indeseados: ruidos 37 Supersistema o Entorno • • Residuos: Efectos Indeseados: 38 19 . Este principio se refiere a la unión de las partes (teoría de sistemas). que efectúan una subfunción dentro de la función global o principal que cumple el sistema. 39 Modelación de sistema tecnológico. también llamada “ley integradora de las partes de un sistema tecnológico”.LEY INTEGRADORA DE LAS PARTES DE UN SISTEMA TECNOLÓGICO Primera ley. en donde se entiende que todo ST esta compuesto de subsistemas relacionados. Supersistema o Entorno •Subsistema de trabajo: •Subsistema motriz: Subsistema de transmisión: •Subsistema de control: Sinfín transportador a canal •Subsistema estructural: 40 20 . según TRIZ. Supersistema o Entorno •Subsistema de trabajo: •Subsistema motriz: Subsistema de transmisión: •Subsistema de control: •Subsistema estructural: •Subsistema de seguridad: Alisador de pavimentos 41 Supersistema o Entorno •Subsistema de trabajo: •Subsistema motriz: Subsistema de transmisión: •Subsistema de control: •Subsistema estructural: 42 21 . 22 .Modelación del Sistemas Tecnológicos y la 1º ley: Supersistema o Entorno Subsistema motriz Subsistema de transmisión Subsistema de trabajo Subsistema de control Subsistema estructural 43 Universidad Técnica Federico Santa María es una institución privada de educación superior creada por el filántropo Don Federico Santa María Carrera … legó toda su riqueza para crear una Universidad Tecnológica para dar oportunidades de educación a los desvalidos meritorios con una formación de excelencia en ingeniería. ciencia y tecnología.
Report "Introduccion a La Teoria General de Sistemas"