Funciones_de_la_Ingenieria_v3.pdf

7/24/2019 Funciones_de_la_Ingenieria_v3.pdf

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CAPTULO 3 EL TRABAJO DE UN INGENIERO

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Funciones de la Ingeniera

Investigacin

Desarrollo

Diseo

Produccin y Construccin

Operaciones y Mantenimiento

Ventas

Administracin

Mirando hacia atrs

Ejercicios

La rama de la ingeniera solamente identifica el tipo de mtodos, principios,aparatos y sistemas con los cuales trabaja un ingeniero. No identifica lo que losingenieros hacen con ellos. Lo que los ingenieros hacen da con da es identificadopor las funciones de la ingeniera.

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Que es un hombre, si su principal bien ynegocio de su tiempo no es otra cosa sinodormir y alimentarse? Una bestia, no ms.

Seguramente el que nos hizo con tan grandediscurso, viendo antes y despus, no nos dio

esa capacidad y razn a la manera de diospara hacer a un lado en nosotros lo inusual.

Shakespeare

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FUNCIONES DE LA INGENIERA

Existe una diferencia entre "qu" es lo que hacen los ingenieros y la rama de la ingenieray rea de especialidad "donde" lo hacen. El qu puede ser una o ms de varias funciones


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de la ingeniera o actividades necesarias para completar exitosamente cualquier tarea deingeniera. Las que se enlistan abajo y son descritas en la siguiente seccin incluyen a lamayor parte de los ingenieros que estn comprometidos en un proyecto o producto deingeniera.

Investigacin Desarrollo Diseo Produccin y Construccin Operacin y Mantenimiento Ventas Administracin

Cada una de estas funciones representa un importante paso en la evolucin de unproducto nuevo o mejorado. stas no segregan a los ingenieros por ramas, sino porintereses, capacidades y experiencia. De hecho, los ingenieros jvenes podran esperar

dedicarse a una o ms de estas funciones durante su carrera profesional. Aunque lamayora se mover hacia una funcin que requiera trabajo fijo en la medida que avanza eltiempo.

La Consultora, la Enseanza y las Pruebas

Hay tres funciones importantes de la ingeniera no incluidas en esta lista: la consulta, laenseanzay las pruebas. Los ingenieros consultores realizan servicios de ingeniera parael gobierno o las compaas industriales, pero generalmente, en forma temporal. Lo quehacen es ofrecer conocimiento, habilidades, y experiencia en reas especializadas, lascuales podran no encontrarse ordinariamente entre las capacidades tcnicas de las

compaas. En la medida en que es mucho ms barato contratar a un "experto" en formatemporal que emplear a un especialista de tiempo completo, lo anterior puede ser resultarmuy efectivo, desde la perspectiva de los costos, a las compaas que necesitanespordicamente servicios tcnicos especializados.

Entre los ingenieros que se dedican a la consultora de tiempo completo o parcial no esinusual encontrar profesores de ingeniera que lo hacen de manera parcial mientras quelos que lo hacen de tiempo completo son ms aptos para auto emplearse o paraasociarse con otros en una pequea firma consultora. Los que ofrecen servicios deconsultora, particularmente de tiempo completo, llevan un negocio que puede dar servicioa los gobiernos locales o federales o a la industria privada. stos ltimos requieren estar

familiarizados con los principios de la administracin de empresas, comprender lasresponsabilidades legales de su decisiones de ingeniera, y estar registrados comoingenieros profesionales.

Algunos ingenieros disfrutan el ambiente de los aprendizajes y desarrollan sus carrerascomo profesores de ingeniera. En razn de que estn comprometidos en la transferenciade conocimiento, la mayora harn estudios avanzados de ingeniera y continuarn


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expandiendo sus capacidades mediante estudios adicionales, la investigacin, laconsultora, los sabticos, o los empleos de verano en la industria.

Quizs la ms importante contribucin que un educador de ingeniera hace se da en lainteraccin uno a uno entre estudiantes y profesores. Mediante su explicacin de lasolucin de los problemas, los profesores de ingeniera entusiasman a los estudiantes adesarrollar sus habilidades de solucin de problemas y su comprensin del proceso dediseo en la ingeniera. Adicionalmente, esta interaccin entre profesor y estudianteproporciona a muchos estudiantes su primer contacto con los aspectos profesionales queexisten detrs de las decisiones de la ingeniera.

En muchos casos la ingeniera de pruebas toma el papel de una funcin separada de laingeniera que da soporte a casi todas las funciones que sern discutidas en lassiguientes secciones. Las organizaciones ms grandes frecuentemente tienendepartamentos separados de ingenieros de prueba quienes recae la responsabilidad paradirigir y administrar los programas de prueba para otros grupos y departamentos de la

compaa. Esta actividad puede incluir la seleccin de los materiales y equipos de prueba,el calendarizar el uso de las instalaciones, la produccin de partes especializadas, y ladireccin de tcnicos y tecnlogos quienes son los que realizan las pruebas. Losingenieros de prueba generalmente gravitan hacia esta funcin a causa de su inters entrabajar con objetos fsicos en un ambiente de evaluacin y medicin.

Proyectos, Procesos y Productos

Antes de lanzarnos a la descripcin de las varias funciones de la ingeniera, es necesarioexaminar brevemente las similitudes y diferencias entre los proyectos, los procesos y losproductos de ingeniera.

Los proyectos son generalmente actividades de larga duracin y bajo volumen. Nosotroshablamos del desarrollo de proyectos, la construccin de proyectos o la produccin deproyectos. Siempre que una organizacin inicia actividades de ingeniera que tienenciertas metas especficas -tales como un nuevo puente, un nuevo programa de cmputopara hacer anlisis estructural, o un nuevo proceso qumico- usualmente stas llegan aser "orientadas a proyecto", y requieren esquemas para la organizacin del proyecto ypara monitorear su avance. Invariablemente, el proyecto global ser partido enminiproyectos, cada uno crucial para completar las metas del proyecto primario.

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INVESTIGACIN: CONOCIMIENTO, COMPRENSIN Y APLICACIN

La finalidad de la investigacin bsica es establecer nuevos principios o explicarfenmenos cientficos previamente no comprendidos; en otras palabras, expandir elconocimiento. En contraste, la investigacin aplicada tiene que ver con las aplicacionesconstructivas de este nuevo conocimiento. Entonces, los ingenieros en la investigacin seencuentran usualmente comprometidos con la investigacin aplicada, mientras que los


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cientficos y los matemticos son ms aptos para implicarse en la investigacin bsica,aunque puede haber un considerable traslape.

Los ingenieros de investigacin buscan los "si nosotros pudiramos", usualmente enrespuesta a una necesidad inmediata de una innovacin tecnolgica. Por ejemplo, losprogramas Apolo, Vikingo y del Transbordador Espacial requirieron esfuerzos deinvestigacin significativos para empujar el estado del arte tecnolgico hacia adelante.Nuevos metales, pinturas, y cermicas se desarrollaron en respuesta a la necesidad decontar con materiales ms resistentes a los extremos trmicos. Pero stos resultaronsolamente despus de una amplia investigacin cientfica y de ingeniera sobre lanaturaleza de los materiales. En los aos finales de los 40s ocurrieron descubrimientos apartir de la investigacin sobre las propiedades de los semiconductores queeventualmente permitieron a los ingenieros aeroespaciales desarrollar la ms sofisticadamicrocircuitera y los minicomponentes requeridos.

Otra investigacin provey compuestos sintticos formados mediante la integracin de las

propiedades deseables de los materiales individuales en un nuevo material que poseyeratodas las propiedades deseables. Un ejemplo de un material compuesto ampliamenteusado es la fibra de vidrio. Combinando la resistencia de las fibras de vidrio puro y laflexibilidad de los plsticos, los ingenieros de investigacin orientaron cuidadosamente lasfibras en una matriz basada en plstico para derivar un material compuesto ms fuerteque el acero considerando como base la resistencia por densidad. La fibra de vidrio hareemplazado al acero en las caas de pescar, a la madera y al metal en muchos cuerposde embarcaciones, y es usada ampliamente donde se requieren estructuras de cascarn,tales como piscinas, tanques de agua y combustible y cuerpos de automvil.

La investigacin es requerida no solamente para dar soporte a programas grandes, tales

como el Transbordador Espacial, sino tambin en todas las industrias que estndesarrollando nuevos productos y equipo. Las compaas de automviles financianinvestigacin que podra proporcionar nuevos motores que tengan una mayor eficienciatermodinmica o transmisiones ms ligeras y estructuras de carrocera que permitanincrementar el kilometraje de los automviles. Las compaas de computadoras estnfinanciando investigacin sobre una mayor miniaturizacin de componentes electrnicos;mientras que las industrias de energa estn financiando investigacin para descubrirnuevos mtodos de recuperacin secundaria del petrleo y para desarrollar medios parautilizar econmicamente la energa contenida en nuestros recursos geotrmicos yyacimientos petrolferos. (...)

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DESARROLLO: MTODOS, APARATOS, DESEMPEO

Embarcarse en investigacin sin planear para el desarrollo es lo mismo que nutrir a unrbol frutal que no promete dar frutos. Esto es porque el propsito natural del desarrollose satisface solamente cuando las nuevas ideas y conceptos de la investigacin realizada


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por cientficos e ingenieros son aplicados y utilizados en alguna forma til. Es estarelacin ntima entre la investigacin y el desarrollo que conduce al trmino I&D.

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Las Etapas del Desarrollo

La mayor parte de los proyectos de desarrollo transcurren por varias etapas distintas deldesarrollo. Las descritas en los siguientes prrafos tambin incluyen las cualificacionesapropiadas que los ingenieros podran utilizar en cada etapa.

Iniciacin o "Venta" de un Proyecto La etapa inicial en el desarrollo generalmente llegacomo respuesta a los descubrimientos de la investigacin, o a resultados del mercadeoque indican alguna necesidad, o porque un ingeniero, inventor, o grupo de ingenieros"vende" exitosamente una idea a la administracin mediante la promesa de beneficiossobre lo invertido. Los ingenieros de desarrollo requieren aqu ser imaginativos y capacesde vender ideas.

La comprensin del Problema Aqu, el ingeniero revisa cuidadosamente lascondiciones impuestas sobre el proyecto. Estas limitaciones o condiciones pueden sermonetarias, tales como una calculadora menos cara, o pueden ser fsicas, requiriendo,por ejemplo, caballos de fuerza para un peso menor o una conductividad elctricamejorada a ms altas temperaturas. Los ingenieros de desarrollo con experienciareconocern rpidamente aquellas limitaciones o condiciones ms difciles de cumplirmediante su familiaridad con otros sistemas o componentes similares. Adicionalmente, elingeniero de desarrollo buscar en la literatura los ltimos conocimiento, equipo ydesarrollos que pudieran probarse tiles. Los ingenieros aqu requieren estar bieneducados, tener experiencia y ser capaces de aceptar una cierta cantidad de

incertidumbre, y tener la habilidad para separar la informacin importante de la que no loes.

Soluciones Alternativas El nico propsito de esta etapa creativa es generar un nmerode soluciones factibles las cuales parezcan cumplir las especificaciones, limitaciones ycondiciones establecidas por el proyecto y que se encuentren a la mano. Se trata de unproceso mental que requiere del ingeniero el crear conceptualmente uno o ms nuevosaparatos o mtodos para producir el resultado deseado. Con frecuencia, el ingenierodescansa en el proceso de sntesis en esta etapa. En la medida en que una solucincomienza a tomar forma mentalmente, es comn construir modelos gruesos de tal formaque la etapa entre los conceptos abstractos y los objetos tangibles pueda ser llevada acabo.

Los Modelos de Desarrollo y las Pruebas Sobre la base de los resultados de la etapaanterior, uno o ms modelos sern construidos, usualmente a mano, los cuales parecencumplir los requerimientos inicialmente impuestos sobre el proyecto de desarrollo. Elmodelo podra incluir nuevos componentes nicos o artculos ya disponibles colocados enun arreglo nuevo y nico. Pruebas realizadas sobre el modelo o modelos verificarn losdatos del comportamiento predicho o harn evidentes reas de problemas de diseo las


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cuales requerirn revisiones del modelo. Los tecnlogos, tcnicos y artesanos usualmenteharn la construccin o realizarn las pruebas bajo la cuidadosa supervisin de losingenieros de desarrollo o ingenieros "de prueba" especializados. Pero, es laresponsabilidad del ingeniero el analizar con precisin e interpretar los resultados de laprueba, una etapa crucial para el xito de la totalidad del proyecto. A partir de estas

observaciones, se producirn las recomendaciones del ingeniero a la administracin, yasea para moverse hacia adelante a toda velocidad, procediendo al diseo detallado y a laproduccin, o a que un mayor trabajo de desarrollo sea realizado, o a abandonar elproyecto del todo.

Los ingenieros de desarrollo podran supervisar los importantes programas de pruebas olos programas podran estar bajo la supervisin de un ingeniero de pruebas especialista.Muchas compaas mantienen una seccin de laboratorio responsable solamente demonitorear y desarrollar las actividades de prueba.

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DISEO, SELECCIN, ESPECIFICACIN

Cuando hablamos de diseo de ingeniera, debemos distinguir entre los "procesos" dediseo y la "funcin" de diseo. Algunas veces descrita como una morfologa, o conjuntoestructurado de actividades de resolucin de problemas, el "proceso" de diseo empiezacon el reconocimiento de una necesidad y termina con una solucin de ingeniera quepodra resultar en algn producto nuevo o mejorado, un nuevo mtodo, o un aparato osistema nico. El proceso de diseo podra incluir las actividades especficas que tienenlugar en la investigacin, el desarrollo, el diseo, y en las otras funciones an por serdiscutidas.

En contraste, la funcin de diseo en ingeniera tiene que ver con la transicin entre losconceptos del desarrollo, o con los modelos del desarrollo menos que ptimos, y laproduccin en masa, o la construccin nica de un producto. La funcin de diseo,entonces, viene a ser un ms pequeo conjunto de actividades, cuyo propsito es lograrun diseo final suficientemente detallado para la produccin en masa o la construccin.Es la etapa entre el desarrollo y la produccin o construccin final, aquella en la cual losingenieros de diseo interactuarn estrechamente con los ingenieros de otras funcionesde trabajo, particularmente, el desarrollo, la produccin y la construccin. Como unopodra esperar, la administracin se encuentra intensamente interesada en esta actividadporque un diseo favorable podra requerir de la administracin el comprometer recursos

significativos de la compaa a la continuacin del proyecto o al desarrollo del producto.Descripcin del Diseo La funcin del diseador es la de proveer un reporte y detallesde dibujo lo suficientemente completos para permitir a los ingenieros de produccin oconstruccin, a pesar de su nula familiaridad con el diseo a la mano, el producir oconstruir econmicamente el artculo o sistema especificado. Este grado de precisinrequiere del ingeniero de diseo tener conocimiento sobre los materiales, losprocedimientos de construccin y fabricacin, los mtodos de construccin y ensamblado;


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es estar familiarizado con los aparatos y componentes de ingeniera comunes; y elcomprender las prcticas que gobiernan la comunicacin grfica requeridasinvariablemente en el diseo detallado.

Con este conocimiento, el diseador emplear entonces un tiempo significativo ydetallado en seleccionar los materiales, componentes, partes, y procesos apropiados, yen especificar los tamaos, tolerancias, componentes, partes, datos de comportamiento ycualquier procedimiento requerido para procesar, ensamblar, operar y mantener elproducto.

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Produccin-Consumo

Aunque la investigacin, el desarrollo, y el diseo son primariamente responsabilidadesde ingeniera, la decisin de producir o construir (a veces implicando enormescompromisos econmicos) es bsicamente responsabilidad de la administracin;

entonces la administracin comparte con los ingenieros estas ltimas fases en el ciclo devida de un proyecto. Ahora, entramos a una etapa final llamada produccin-consumo, muydistinta de la investigacin, el desarrollo, y el diseo, los cuales constituyen la fase inicialllamada diseo primario o diseo de ingeniera.

La administracin requiere ahora expander sus fronteras para incluir no slo a losingenieros que trabajan en la produccin, construccin, operacin, mantenimiento yventas, sino las muchas otras personas que participan en la planeacin para llevar a cabola distribucin, el consumo y el retiro del producto final del diseo.

Dependiendo del tipo de producto, el nmero del personal de soporte podra exceder por

mucho el nmero de ingenieros implicados en esta ltima fase. Los productos los cualesson puestos en el mercado en grandes cantidades -tales como televisores, automviles, yotros aparatos- requieren un gran nmero de trabajadores de la lnea de ensamblaje,operadores de equipo, y otros trabajadores de cuello azul. Adicionalmente, expertos ennegocios, en aspectos legales, en mercadotecnia, y en ventas son comprometidos enmonitorear y controlar el flujo de los materiales de la compaa y los recursos financierosmientras se vende el producto a el consumidor. Si estas ltimas actividades no sonadministradas cuidadosamente, aun un producto bien diseado puede fallar en unmercado competitivo.

En la fase de produccin-consumo, los ingenieros estn menos preocupados con el

"proceso de diseo" que con el "diseo del proceso". Una vez que el diseo se encuentrams o menos identificado, se plantean preguntas como las siguientes: Cul es la formams econmica de producir o construir el diseo? Qu procesos de construccin o deproduccin deberan ser usados, guardando en mente las limitaciones materiales ypersonales? Qu operaciones y procedimientos de mantenimiento producirn losmejores procesos de produccin prevendrn tropiezos?

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PRODUCCIN Y CONSTRUCCIN: PROCESOS, ENSAMBLADO, ESTRUCTURAS YSISTEMAS

La produccin y la construccin son actividades de ingeniera similares; la diferencia se

encuentra en el tipo y en la cantidad del producto final. Cuando comparamos laproduccin de automviles con la construccin de una carretera o de un puente, o laproduccin de televisores a la construccin de una estacin de televisin, o la produccinde aparatos elctricos a la construccin de una planta de carbn generadora de energa,estamos delineando estas diferencias. Vemos que las actividades de produccingeneralmente implican pequeos aparatos los cuales son producidos en cantidad enplantas u otras locaciones fijas especificadas. En contraste, la construccin implica laereccin o el ensamblaje de estructuras, la integracin de varios sistemas decomponentes, y la solucin de un conjunto de problemas nicos que surgen de lascondiciones variables de cada sitio de construccin.

A pesar de estas diferencias, existen, sin embargo, muchas similitudes entre laproduccin y la construccin. Cada una se preocupa de la conversin de materia prima enproductos, aparatos, o estructuras a un precio competitivo con otros en el mercado libre, yal mismo tiempo, enfrentan limitaciones impuestas por el beneficio, la calidad y laconfiabilidad. Cada una, implica una variedad de diferentes especialistas quienescontribuyen con el conocimiento de los materiales, los mtodos de ensamblaje, equipo, elaseguramiento de la calidad y confiabilidad, mtodos de manufactura, estimacin decostos y mercadotecnia, contratos, negociaciones, y calendarizacin del proyecto.Adicionalmente, ambos pueden requerir enormes compromisos de recursos y de riesgosfinacieros; entonces, estos especialistas son dirigidos por la administracin, quien a su

vez delega autoridad a los ingenieros de produccin o construccin. Finalmente, ambos,ingenieros de construccin y de construccin influencian las especificaciones de diseofinales mediante la coordinacin, de acuerdo con guas probadas en el tiempo, de laplaneacin de la produccin o de la construccin con los ingenieros diseadores.

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OPERACIONES Y MANTENIMIENTO:

DESEMPEO, SERVICIO, REPARACIN

Las operaciones y el mantenimiento, su socio natural, tienen que ver bsicamente con lasupervisin, el control, y la conservacin de los productos y los sistemas de produccintanto en las actividades de manufactura como en las que no son de manufactura. Cuandolos productos o los sistemas llegan a ser suficientemente complejos, son requeridos elconocimiento tcnico y las habilidades de los ingenieros de operacin. Por ejemplo, en lasplantas nucleares que producen energa elctrica, los ingenieros de operacin supervisanlas operaciones complejas de la planta que tienen que ver con el delicado intercambio de


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energa el cual convierte el flujo de radiacin en energa de vapor, la energa de vapor enenerga mecnica de la turbina, y la energa mecnica en la energa elctrica generada.los tcnicos entrenados y supervisados por los ingenieros de operacin son quienesprobablemente llevan a cabo el monitoreo y ajuste de los complejos sistemas de control,pero sern los ingenieros de operacin quienes analizan e interpretarn los datos de

operacin, y luego determinan los ajustes necesarios, siempre buscando una eficienciaincrementada. Los ingenieros de operacin tambin supervisan a los especialistas demantenimiento, calendarizan las inspecciones y los procedimientos de mantenimiento, ysupervisan la instalacin de nuevo equipo.

En las plantas de manufactura, el papel del ingeniero de operaciones podra expandirsede alguna manera de aquel que se tiene en una planta como la mencionada antes, ya quelas variables llegan a estar menos definidas. Los ingenieros de operacin estnusualmente implicados con los ingenieros de produccin en la planeacin de laproduccin, particularmente en la definicin del lugar de las instalaciones. Despus deque son iniciadas las operaciones de produccin, el ingeniero de operaciones o de

"planta" responde a las rdenes de trabajo basadas en la previsin de la demanda.Luego, l o ella solicita materiales del control de inventarios, calendariza al personalmediante el despacho de rdenes de trabajo, calendariza la produccin, y finalmente midela efectividad de la operacin de produccin mediante el anlisis del producto final, elcosto de manufactura por artefacto, y cualquier desvo del calendario, y mediante elmonitoreo de los inventarios de los productos y de la materia prima, as como de cualquiermaterial de desperdicio.

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VENTAS: MERCADOTECNIA, APLICACIONES, SERVICIOS

Le ha sucedido a usted el ir a comprar un aparato y descubrir que el entusiasta vendedorno poda explicar ninguno de los detalles tcnicos que usted necesita para su evaluacinpersonal del producto? sta puede ser una situacin muy frustrante, la cual la ingenieraha tratado de eliminar mediante la funcin llamada ingeniera de ventas. La complejidaden incremento encontrada en los productos y equipos de ingeniera combinada con ladiversidad de las operaciones industriales han provocado que la industria dediquerecursos de ingeniera a la actividad de mercadotecnia. Consecuentemente, casi el cincopor ciento del total de ingenieros trabaja en ingeniera de ventas.

Ms all de la obvia funcin de ventas, el ingeniero de ventas satisface generalmenteotros objetivos de la compaa que tienen que ver con la ilustracin, las aplicaciones, losservicios, y la representacin de la compaa; stos son descritos en las siguientessecciones.

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ADMINISTRACIN: GENTE, PROYECTOS, PRODUCTOS

En razn de que el proceso de diseo de ingeniera, por su propia naturaleza, requiere seradministrado, todos los ingenieros jugarn el papel de administradores en su carrera, ansi ste no pueda ser permanente o reflejar una funcin mayor del trabajo del ingeniero. Laadministracin puede ser realizada por el ingeniero de proyecto, quien supervisa unpequeo programa de prueba, por el ingeniero de construccin, quien es responsable porel trabajo de cimentacin de un edificio alto, o por el ingeniero que dirige un proyecto deinvestigacin, el cual requiere la administracin del equipo de pruebas, de los asistentestcnicos, del uso de las computadoras, de los componentes dispersos del presupuesto ydel progreso general de la investigacin.

En algunos casos, los ingenieros se movern a posiciones permanentes de supervisin oan a tareas de administracin de ms alto nivel en la compaa, asumiendo entonces laresponsabilidad general del proyecto o del xito del producto. Hoy en da, la tendencia esmover ms ingenieros a la administracin de alto nivel de las firmas industriales. De

hecho, del 30 al 50 por ciento de los administradores industriales tendrn un antecedentede ingeniera. Esto se encuentra en un agudo contraste con el principio del siglo XX,cuando menos del 10 por ciento de los ingenieros estaban comprometidos en la altaadministracin.

(...)

Traduccin de Eduardo L. de la Garza del libro Engineering. The career and theprofessionde W. Edward Red, Monterey, CA: Brooks/Cole. Engineering Division, 1982,

pp. 54-87.

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