Profesores Tec crean fábrica virtual como forma de aprendizaje

La pandemia de COVID-19 interrumpió en 2020 las prácticas profesionales que estudiantes de ingeniería industrial hacían en plantas y fábricas; ante esto, profesores del Tec de Monterrey desarrollaron una herramienta de realidad virtual para que pudieran seguir aprendiendo.

Se trata del proyecto RV Duck Toys Factory, que consiste en una planta de realidad virtual que produce patitos ensamblables con los que estudiantes analizan y modifican valores relevantes en calidad y mejora de procesos.

Inicialmente, la herramienta fue desarrollada para que alumnos del Certificado Green Belt Lean Six Sigma, emitido con la Arizona State University, tuvieran una alternativa flexible en un entorno digital, disponible las 24 horas, los 7 días de la semana.

“Pensamos en una experiencia que, sin ser exactamente como ir a las fábricas, pudiera simular la situación, los retos, la frustración y los datos sin estructurar con los que se van a enfrentar en el mundo real”, dijo el Dr. Francisco Tamayo, diseñador de la herramienta.

La metodología Lean Six Sigma consiste en la mejora de procesos a través del análisis y control de datos y estadísticas para optimizar los trabajos industriales, por ejemplo, en la fabricación de productos y al buscar satisfacer a los clientes.

Pandemia detiene prácticas físicas, pero no el aprendizaje

Cuando se ordenó el confinamiento a causa de la pandemia de COVID-19, para los profesores de Educación Digital fue un reto el continuar llevando a cabo el certificado, debido a que las fábricas estaban restringiendo el acceso a sus instalaciones.

“Nuestros alumnos de la certificación suelen ir a resolver un proyecto real en alguna empresa de la localidad donde ellos residen; en la pandemia las empresas no los iban a aceptar y en el Tec no los íbamos a mandar a exponerse”, dijo el Dr. Tamayo.

Esto llevó al profesor y a sus colegas, Jorge Mosqueda y Ángeles Aguirre, a idear, junto con áreas de la Dirección de Innovación Educativa y Aprendizaje Digital, una herramienta accesible desde una computadora, un celular o equipo de realidad virtual.

Las áreas que participaron fueron Experiencia Digital para Profesional: Ingeniería, Humanidades y Arquitectura; Producción y Diseño Creativo; Diseño y Arquitectura Pedagógica; e Innovación de Experiencias de Aprendizaje.

El resultado fue una planta en realidad virtual para producir patitos de bloques tipo Lego, conformados por varias piezas que son fabricadas en cuatro máquinas, las cuales, tienen siete parámetros que afectan aspectos como velocidad, temperatura y dimensiones.

“Un experimento es que los patos tienen que salir de cierta altura y esto lo puedes lograr haciendo la cabecita del pato más grande, la pancita o las patas, o todas las anteriores, eso es parte del reto, eso permite que haya muchas soluciones”, dijo el profesor.

Además, la plataforma cuenta con algunos easter eggs que promueven el análisis y razonamiento de los estudiantes, como patos tirados en el piso o aceite que sale de las máquinas, señaló.

Seguridad y libertad para aprender en un ambiente VR

El Dr. Tamayo destaca que esta herramienta ofrece algunos beneficios que incluso están por encima de las experiencias que tendrían los estudiantes en las empresas del mundo real, donde sus acciones estarían limitadas.

“Aquí los alumnos tienen el ‘superpoder’ de caminar por una planta industrial sin que les pase nada, moverle a la producción y ver el efecto real, sin que los corran o regañen; eso es algo que nunca van a tener en la vida real y aquí van a tener una total libertad”, dijo el profesor.

“En ninguna planta te permiten moverle a sus máquinas, porque te puedes echar la producción del día o descalibrar el sistema, y es algo súper costoso”, comentó Ingrid Benavides, coordinadora académica de Experiencia Digital.

Benavides señaló que la herramienta propone alrededor de 20 actividades que pueden llevar a cabo los estudiantes, algunas son:

- Toma de muestras y tiempos

- Estimar porcentajes de defectos y capacidades de producción

- Series de tiempo

- Diseños de experimentos

- Análisis de capacidad de procesos y de sistemas de medición

- Mapeo de procesos

- Gráficos de control 

- Análisis con herramientas Lean

El profesor señaló que los estudiantes han tenido una buena experiencia con el uso de la herramienta, además, han podido desarrollar habilidades como análisis y resolución de problemas, colaboración, negociación y trabajo en equipo.

Diseñan una herramienta simple y sencilla

Tamayo explicó que una de las particularidades de la planta virtual es que, pese a que busca ofrecer experiencias cercanas a la realidad, es sencilla de utilizar y más atractiva que hacer los ejercicios en un libro de texto.

“Nuestra planta de patos tiene la magia de los juegos sencillos, no se necesita ser ingeniero para saber lo que está pasando; es muy fácil de entender, pero es difícil de ganar, eso genera engagement con los estudiantes”, añadió el profesor.

El profesor también define a la herramienta como un tablero en blanco, debido a que fue diseñada para que no sea usada solamente para resolver un problema, sino que cada profesor que la utilice pueda realizar prácticas y ejercicios diferentes según su disciplina.

“Cada vez que se la presentamos a un profesor, lo ve con los ojos de su problema; entonces, aunque se diseñó para problemas de seis sigma, cuando la toma un profesor de un área diferente, lo visualiza y lo conceptualiza para orientarlo hacia su lado”, dijo.

El Dr. Tamayo comentó también que en el proceso de definir las prácticas con las que cuenta la herramienta se aplicó un enfoque transdisciplinario donde compartieron su opinión tanto alumnos, profesores y algunos actores de la industria.

Llevan su tecnología educativa al marco internacional

Benavides dijo que la herramienta hoy es utilizada por estudiantes de ingeniería de profesional y posgrado en campus Monterrey, así como de Educación Continua; y del Modelo Tec21 en un bloque para estudiantes del campus Santa Fe.

El Modelo Tec21 se basa en aprendizaje basado en retos, con flexibilidad, profesores inspiradores y una vivencia estudiantil.

“Ahorita, de febrero de 2022 a la fecha, vamos arriba de 650 estudiantes impactados”, señaló.

La coordinadora comentó también que la plataforma ha sido compartida con otras instituciones de educación superior como la Universidad Central Región de Coquimbo, en Chile; así como con la Universidad Regiomontana (U-ERRE), en Monterrey.

Además, Tamayo compartió que presentó el proyecto en un simposio de transdisciplinariedad del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), el The Future of Engineering The 29th International Society of Transdisciplinary Engineering (ISTE) TE 2022.

“Hicimos uno de los 3 workshop que se presentaron en el congreso del MIT, donde les enseñamos cómo diseñar este tipo de experiencias; hay una publicación científica está por publicarse desde las memorias del congreso, es un paper Scopus”, comentó., 

La herramienta se lanzó en agosto de 2020, al siguiente año tuvo un rediseño importante, y en febrero de 2022, se creó un sitio con instrucciones y rúbricas de evaluación para profesores, por lo que Benavides señaló que ya piensan en su siguiente fase.

“Vemos una siguiente fase en la que se podría agregar seguridad industrial; traducir al inglés todos los ejercicios y las prácticas que hay; seguir escuchando las voces de estudiantes, profesores y de la industria para un siguiente paso con valor agregado”, dijo Benavides.

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