1. Título de la actividad
desconectada
«Empresa 4.0: Algoritmos de Control y Diagnóstico Industrial Desenchufado»
2. Nivel educativo y edades a
las que va dirigida
- Nivel educativo: Educación Secundaria
Obligatoria (4.º de la ESO - Asignatura de Tecnología).
- Edades: 15 a 16 años.
- Adecuación al nivel: Supera la secuenciación
básica mediante la incorporación de estructuras de control
condicionales (SI... ENTONCES... SINO), iteraciones/bucles y simulación de
lecturas de sensores.
3. Introducción y descripción:
¿En qué consiste? ¿Cómo se juega?
¿En qué consiste?
La actividad simula el
funcionamiento de una célula de fabricación flexible e inspección de calidad
industrial sin emplear ordenadores. El alumnado debe diseñar el algoritmo
de control que gobierne un brazo robótico y una cinta transportadora para
clasificar piezas según sus dimensiones y calidad.
Se centra en la «secuenciación
y nociones algorítmicas», así como en el uso de condicionales y
detección de errores.
Roles del equipo (3-4
alumnos/as):
- Ingeniero/a de Automatización (Programador/a):
Diseña el algoritmo ordenado en la plantilla de código fuente.
- Microcontrolador / Unidad de Control
(Compilador): Lee el código escrito, evalúa las condiciones según los
sensores y transmite la instrucción traducida.
- Sensores (Entrada de datos): Revela las
tarjetas de estado de la pieza (ej. «Pieza grande», «Defecto
detectado»).
- Brazo Robótico / Actuador (Máquina):
Alumno/a que ejecuta estrictamente las órdenes físicas recibidas
sin interpretar ni decidir por su cuenta.
Lenguaje de programación y
código (Instrucciones + Sintaxis)
El código utiliza tarjetas
formateadas con símbolos y bloques lógicos:
- Acciones directas:
- AVANZAR_CINTA (Mueve la pieza a la siguiente
estación).
- MEDIR_SENSOR (Lee la tarjeta del sensor en la
casilla actual).
- AGARRAR_PIEZA / SOLTAR_PIEZA.
- ROTAR_BRAZO(90º).
- Estructuras de Control (Nociones algorítmicas
avanzadas):
- SI (Sensor
== Defectuoso) ENTONCES [Acción A] SINO [Acción B].
- REPETIR (N veces) [Bloque de acciones].
Forma de jugar (Paso a paso)
- Definición del desafío: Se coloca una serie
de piezas en la cinta transportadora de entrada con características
desconocidas (cubos de diferentes tamaños y colores).
- Creación del Código Fuente: El equipo
redacta en la hoja de programación la secuencia lógica necesaria para
llevar las piezas conformes a la zona de ensamblaje y las no conformes a
la zona de reciclaje.
- Simulación de la Célula Industrial:
- El "Microcontrolador" ejecuta la
secuencia paso a paso.
- Cuando el algoritmo llega a una orden
MEDIR_SENSOR, el rol "Sensor" saca una tarjeta al azar con la
medición real de la pieza actual.
- El "Microcontrolador" evalúa la rama
condicional adecuada (SI / SINO) y ordena la acción al "Brazo
Robótico".
- Depuración y optimización Si una pieza termina en el contenedor
equivocado o la máquina entra en un bucle infinito, el equipo analiza el
flujo lógico, localiza la instrucción errónea y refactora el código para
hacer el algoritmo más eficiente.
4. Imágenes y/o recursos
necesarios para jugar
- Tablero de la Célula Industrial: Maqueta
plana o alfombra dibujada con las zonas de: Entrada, Estación de
Medición/Sensor, Contenedor de Ensamblaje (Aprobado) y Contenedor
de Rechazo (Reciclaje).
- Bloques y Piezas: Piezas de madera o
impresión 3D etiquetadas con tolerancias numéricas de tamaño o color.
- Mazo de Tarjetas de Sensores: Tarjetas con
valores booleanos (0/1, V/F) o lecturas numéricas.
- Panel de Código (Hoja de Pseudocódigo): Plantilla
reutilizable con ranuras para encajar las tarjetas de código (secuencia,
condicionales y bucles).
5. Conexiones con áreas del
currículo
- Tecnología (4.º ESO):
- Bloque de Control y Robótica: Diseño de
diagramas de flujo, algoritmos de control, identificación de
sensores/actuadores y análisis de sistemas automáticos.
- Bloque de Electrónica y Lógica Digital:
Introducción a la lógica booleana y la toma de decisiones basada en
señales de entrada.
- Matemáticas: Razonamiento lógico-deductivo,
álgebra de Boole elemental, representación espacial y cálculo de
probabilidades en lecturas de sensores.
- Lengua Castellana: Precisión sintáctica en
lenguajes formales y estructuración precisa de instrucciones.
6. Licencia con la que se
comparte
- Licencia elegida: Creative Commons
Atribución-CompartirIgual 4.0 Internacional (CC BY-SA 4.0).
- Justificación: Permite que cualquier docente
de Tecnología u otras materias adapte el tablero, cambie los retos
industriales o amplíe el mazo de instrucciones, manteniendo la obra bajo
una licencia libre comunitaria.
