EL AUTOMATISMO DESDE SUS ORÍGENES (ANTES DE CRISTO) HASTA MEDIADOS DEL SIGLO XVIII Y LA AUTOMATIZACIÓN EN LA INDUSTRIA DESDE MEDIADOS DEL SIGLO XVIII A MEDIADOS DEL SIGLO XIX.

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UNIVERSIDAD DE ORIENTE

NÚCLEO MONAGAS

ESCUELA DE INGENIERÍA Y CIENCIAS APLICADAS

CURSOS ESPECIALES DE GRADO

AUTOMATIZACIÓN Y CONTROL DE PROCESOS INDUSTRIALES

TEMA 1.- EL AUTOMATISMO DESDE SUS ORÍGENES (ANTES DE CRISTO) HASTA MEDIADOS DEL SIGLO XVIII Y LA AUTOMATIZACIÓN EN LA INDUSTRIA DESDE MEDIADOS DEL SIGLO XVIII A MEDIADOS DEL SIGLO XIX.

MATURÍN, NOVIEMBRE DEL 2016.

AUTOMATISMO

        La palabra “Automatismo” proviene del griego “automatismós” formado por las palabras “auto” que significa hacerlo por si mismo, “ma” que significa resultado, e  “ismo” que significa modo, convirtiendo así el significado de automatismo como el proceso o modo de obtener resultados por si mismos sin intervención de ningún agente externo.

        En otras palabras, el automatismo consiste en procesos electromecánicos programados o diseñados para realizar un conjunto determinado de tareas rutinarias o complejas de forma independiente o semi-independiente del control humano sustituyendo a los procesos manuales. Estas tareas pueden ser rutinarias y repetitivas como por ejemplo confeccionar ropa, o complejas para los seres humanos como por ejemplo levantar grandes cantidades de peso.

ORÍGENES DEL AUTOMATISMO Y SU DESARROLLO ANTES DE CRISTO

        Registros históricos documentan que los primeros autómatas se remonta a la antigua ciudad de Egipto hace aproximadamente 3000 años a.C. en varias estatuas de dioses y reyes. Entre ellas están las esfinges que poseían brazos mecánico hidráulicos, la estatua de Osiris que arrojaba fuego por sus ojos, la de Anubis que movía sus mandíbulas, la de Tebas con mandíbula y brazos mecánico móviles y la del coloso inferior de Memnón que emite sonidos producido por las altas temperaturas cuando los rayos del sol lo ilumina. Todas ellas fueron construidas y/o operadas por los sacerdotes con la finalidad de asombrar y aterrorizar a agricultores, artesanos y otros ciudadanos de la época y mantener así su estatus, poder y respeto ante una sociedad con cultura supersticiosa y muy religiosa.

        Los egipcios también crearon el shaduf (cigüeñal), usado para sacar agua de un  rio a un nivel inferior al suelo y elevarla hacia un canal de riego de una huerta.

        En otras ciudades como China en el 500 a.C. crearon un pájaro de madera y bambú que simulaba el vuelo y un caballo de madera que saltaba. En la antigua Grecia, Archytar de Tarento elaboró un pichón de madera suspendido de un pivote, que rotaba con un surtidor de agua o vapor, simulando el vuelo. Todas estas creaciones solamente tenían como propósito entretener a sus dueños, generalmente reyes o personas adineradas.

        Aproximadamente dos siglos a.C., el reloj de sol era uno de los pocos métodos  que utilizaban para medir la hora, sin embargo el reloj no funcionaba de noche. Ante este defecto Ctesibio de Alejandría desarrolló un reloj de agua llamándolo clepsidra,  que significa ladrón de agua, el cual funciona midiendo el tiempo que tarda el agua en caer por un pequeño orificio de un tubo o vaso a otro a través de los diferentes períodos marcados en el interior de la vasija. Esta entre otras creaciones dieron base a las leyes de la moderna neumática e hidráulica.

        El filósofo Platón debido a la problemática de sus estudiantes de llegar tarde a sus clases decidió adaptar una clepsidra para convertirla en el primer despertador añadiendo una segunda vasija en la parte inferior y comunicar ambas vasijas selladas herméticamente mediante un tubo. Su funcionamiento era que, al llegar el momento previsto, sale el agua con suficiente fuerza para que al ser llenado el segundo envase el aire desplazado escaparía por un pequeño orificio situado en la parte superior y produciría el sonido, semejante al producido por el vapor de agua en las teteras.

        A principios del siglo I a.C Heron de Alejandría en su libro titulado “Autómata” describe diversos aparatos o sistemas que ejecutan un programa fijo basados en los principios de varios filósofos e investigadores de la antigua Grecia, algunos con fines de entretenimiento como aves de juguete que simulaban las acciones de una ave real, y otros con fines útiles como un molino de viento para accionar un órgano, un precursor de la turbina de vapor,  puertas automáticas, estatuas que sirven vino entre otros. Todos funcionaban por el movimiento del agua, poleas y correas o la gravedad.

        Heron también construye un Odómetro, usado para medir la distancia recorrida por un vehículo, el cual consistía en una transmisión que cada vez que daba una vuelta la rueda final caía una bola en un contenedor. Solo había que contar el número de bolas para conocer la distancia recorrida.

EL AUTOMATISMO DESPUÉS DE CRISTO HASTA EL RENACIMIENTO.

        A medida que los conocimientos de la mecánica iban evolucionando y mejorando a través del tiempo se lograron construir autómatas complejos,  principalmente en cinco áreas: monumentos religiosos e históricos, modelos de astronomía, dispositivos para el entretenimiento, mesas decorativas y androides (hombres mecánicos).

        Desde el año 200 hasta el 1200 d.C. el conocimiento de Europa estaba orientado hacia la parte moral, filosófica y cristiana. Por otra parte los árabes orientaban sus conocimientos en las filosofías desarrolladas en la Antigua Grecia y de Alejandría, preservando sus enseñanzas y resultados obtenidos. Aunado a eso, los árabes se encontraban con la ventaja de, además de no estar regido por una religión que no perseguía el espíritu investigador, estaban en contacto con el oriente lejano, el cual les proporcionaba diferentes materiales como la seda y el acero. Esto permitió a los árabes obtener grandes avances en campos como la energética (molinos de viento y agua), mecánica (mecanismos autómatas, relojes, otros) y química (producción de compuestos químicos).

        En el año 500 los sirios aprovechan los conocimientos obtenidos y elaboran el reloj de Gaza. De unos 6 metros de altura y 2,7 de anchura lo colocan en el centro de la ciudad y anunciaba las horas con un sonido que repetía de una a seis veces en dos ciclos diarios.

        Al-Jazari en el año 1206 redacta su libro titulado “Libro del conocimiento de ingeniosos mecanismos geométricos”, donde trata de relojes, máquinas de elevar agua, autómatas y fuentes musicales entre otras cosas, introduciendo nociones de importancia capital para la ingeniería.

        En la Edad Media se desarrollaron importantes avances en el uso de la automatización, como por ejemplo la construcción de un sistema de control de un molino de harina realizado por H.U. Lansperg, donde la cantidad de grano suministrada al molino dependía de la fuerza del viento y la dureza del propio grano. Este distribuidor de grano es considerado como uno de los reguladores de la historia.

        El Gallo de Estrasburgo fue construido con madera y hierro se encuentra en funcionamiento desde 1352 y actualmente conocido como el autómata más antiguo conservado en la sala de relojes del Museo de Artes Decorativas de Estrasburgo. Fue colocado como pieza clave del reloj ''los tres reyes'' de la catedral de Notre-Dame, el cual simulaba las acciones de un gallo real como mover el pico y las alas al dar las horas.

        En 1642 Blaise Pascal elaboró un dispositivo sumador mecánico  conocida como la Pascalina, para ayudar a su padre Etienne Pascal en la tediosa actividad de sumar y restar largas secuencias de números a la hora de recaudar impuestos. Esta herramienta era una caja rectangular de madera con ruedas dentadas, las cuales representaban de derecha a izquierda, las unidades, las decenas, las centenas y así sucesivamente.

        En conjunto con la creación y desarrollo del papel, los chinos dieron los primeros pasos en el desarrollo de la imprenta, permitiendo obtener muchas reproducciones iguales de una misma plantilla base, dándole forma a los caracteres de una página en una plancha de madera en forma de relieve, luego entintaban la plancha y aplanaban sobre ella hojas de papel. Posteriormente Juan Gutenberg entre 1436 y 1450 mejoró este invento logrando fundir letras metálicas usándolas en sus primeros libros, imprimiendo así por primera vez la Biblia en 1455 y de esta manera  lográ ser considerado como padre del libro moderno.

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