Universidad Técnica de Cotopaxi Posgrado e Investigación

Maestría en Producción y Operaciones Industriales

Módulo 10: Tecnologías de la Industria 4.0

Portal Académico del Docente y Material de Clase Interactivo

144
Horas Totales
42
Aprendizaje Asistido
40
Práctico/Experimental
62
Aprendizaje Autónomo
Semana 1 (Unidad 1)

Fundamentos de la Industria 4.0

Introducción a la revolución digital, sus pilares habilitadores clave, la transformación de la cadena de valor y el impacto laboral.

  • Día 1: Introducción y Evolución

    Las 4 revoluciones y pilares tecnológicos

  • Día 2: Habilitadores Clave

    IoT, Big Data y Ciberseguridad OT

  • Día 3: Cadena de Valor

    Gemelos digitales e integración horizontal/vertical

Semana 2 (Unidad 2)

Automatización y Robótica Avanzada

Sistemas SCADA y HMI, robótica colaborativa (cobots) y móvil, y tecnologías de fabricación aditiva (impresión 3D).

  • Día 4: Sistemas de Control

    Controladores lógicos y SCADA/HMI

  • Día 5: Robótica y Autonomía

    Robots colaborativos y autónomos

  • Día 6: Manufactura Aditiva

    Impresión 3D y fabricación personalizada

Semana 3 (Unidad 3)

Inteligencia Artificial y Analítica

Aplicación de algoritmos de Machine Learning en mantenimiento predictivo, optimización de producción y control de calidad.

  • Día 7: Fundamentos de IA

    Aprendizaje automático y redes neuronales

  • Día 8: IA Aplicada

    Mantenimiento predictivo y control de calidad

  • Día 9: Big Data Industrial

    Procesamiento e ingesta a gran escala

Contenidos Mínimos y Herramientas Tecnológicas

De acuerdo al sílabo aprobado para el Módulo 10, se abordarán los siguientes temas mínimos indispensables, vinculados a herramientas de desarrollo y lenguajes de programación clave para su aplicación práctica en planta:

IoT / IIoT

Captura de telemetría de sensores en tiempo real.

Herramientas: MicroPython (ESP32), Node-RED, MQTT (HiveMQ/Mosquitto).

Big Data & Analytics

Procesamiento y análisis de datos a gran escala.

Herramientas: Power BI Desktop, Python (Pandas/NumPy), InfluxDB, Grafana.

Inteligencia Artificial

Modelado de mantenimiento predictivo y calidad.

Herramientas: Jupyter Notebooks, Python (Scikit-Learn, TensorFlow/Keras).

Ciberseguridad OT

Resiliencia y blindaje de redes industriales físicas.

Herramientas: Wireshark (Modbus/OPC UA), Nmap, OpenSSL.

Cloud Computing

Almacenamiento masivo y servicios distribuidos IoT.

Herramientas: AWS IoT Core, Azure IoT, Firebase, Docker containers.

Blockchain Industrial

Trazabilidad inviolable en cadenas de suministro.

Herramientas: Solidity (Smart Contracts), Web3.py, Ganache.

Realidad Virtual / Aumentada

Sistemas HMI avanzados de asistencia al operador.

Herramientas: Unity 3D, Vuforia SDK (AR), WebXR standard.

Metodología e Integración

El módulo combina conferencias magistrales híbridas sincrónicas con talleres prácticos experimentales que fortalecen la toma de decisiones basadas en datos de planta.

70%
Formativa

Talleres, simulaciones y quizzes.

30%
Evaluación Final

Proyecto o examen integrador.

Gamificación y Refuerzo en el Aula

Plataformas y cuestionarios interactivos utilizados para evaluar y reforzar los fundamentos conceptuales al inicio de cada sesión:

Nearpod: Repaso Unidad 1 (Día 4)

Evaluación en vivo sobre evolución industrial, gemelos digitales, IIoT, Edge, Cloud y Blockchain.

Ingresar a la Actividad (PIN: brxnc)

Material Didáctico e Insumos de Laboratorio

Acceso a las pizarras digitales, entornos en la nube, instaladores de software y archivos de simulación requeridos para el desarrollo de las prácticas de la maestría:

Padlet del Módulo 10

Pizarra digital del docente con artículos, lecturas y debates compartidos en tiempo real.

Acceder al Padlet

Entornos Prácticos (Accesos Rápidos)

Consola en la nube y servidor local de automatización para desarrollo de flujos:

Bitácora e Insumos de Prácticas

Práctica 1 (Día 3)

Sincronización de telemetría de temperatura en vivo (Node-RED + Firebase).

Práctica 2 (Día 4)

Auditoría OT forense y análisis de inyección de tramas con Wireshark.

Práctica 3 (Día 5)

Diseño procedimental 3D de engranajes y acoplamiento en Realidad Aumentada.

Práctica 4 (Día 6)

Laminación (Slicing) en Cura e impresión 3D física del engranaje en el taller.

Práctica 5 (Día 7)

Entrenamiento de modelos de Machine Learning (Jupyter/Colab) para diagnóstico de vibración y temperatura.

Práctica 6 (Día 8)

Desarrollo del Mini-Proyecto IA de dos páginas: reporte de fallas OT (Firebase RTDB) y diagnóstico en tiempo real (Gemini API).

Práctica 7 (Día 9)

Importación de telemetría (CSV a MySQL) y visualización del Dashboard HMI en PHP + Chart.js.

Laboratorio de Programación Python

Ejercicios interactivos en Python para IoT, análisis de datos con Pandas y modelos en Scikit-Learn.

Ingresar al Laboratorio →

Mini-Proyecto IA: Consola Gemini

Monitoreo en tiempo real de Firebase y diagnóstico autónomo de fallas en planta utilizando la API de Gemini.

Abrir Consola Gemini →