Transformacin digital en la industria manufacturera: optimizacin de la calidad mediante automatizacin y analtica de datos

 

Digital transformation in the manufacturing industry: quality optimization through automation and data analytics

 

Transformao digital na indstria transformadora: otimizao da qualidade atravs da automao e anlise de dados

 

Jorge Tulio Carrin-Gonzlez I
jtuliocg@gmail.com
https://orcid.org/0000-0002-8971-0628  

,Marcia Maribel Aguirre-Ochoa II
maribelaguirreochoa@gmail.com  https://orcid.org/0000-0002-8799-249X
Grace Isabel Camacho-Chamba III
gicc.1992@gmail.com 
https://orcid.org/0000-0002-8570-3949
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Correspondencia: jtuliocg@gmail.com

 

Ciencias Tcnicas y Aplicadas

Artculo de Investigacin

 

 

* Recibido: 07 de febrero de 2024 *Aceptado: 10 de marzo de 2024 * Publicado: 23 de abril de 2024

 

        I.            Universidad Metropolitana, Ecuador.

      II.            Instituto Superior Tecnolgico Huaquillas, Ecuador.

   III.            Investigador Independiente, Ecuador.

 


Resumen

La transformacin digital est revolucionando la industria manufacturera al introducir tecnologas innovadoras que redefinen los estndares de calidad en la produccin. Este artculo examina en profundidad cmo la automatizacin y la analtica de datos estn siendo empleadas para mejorar la calidad de los productos fabricados. El objetivo principal es analizar el impacto de la transformacin digital en la gestin de la calidad dentro de esta industria, destacando su importancia en un mercado global altamente competitivo. La justificacin del estudio se centra en la creciente importancia de la calidad en la industria manufacturera moderna y en la necesidad imperativa de adoptar tecnologas digitales para mantener la relevancia y competitividad en el mercado actual. Se exploran conceptos clave como la automatizacin de procesos y la analtica de datos, resaltando su impacto en la optimizacin de la calidad. A travs de la revisin de la literatura y la seleccin de casos de estudio, se demuestra cmo empresas en Ecuador, como "Textiles Andinos" y "AgroIndustrias del Sur", han implementado con xito la transformacin digital para mejorar la calidad de sus productos y aumentar su competitividad. Los resultados obtenidos destacan la importancia de la automatizacin y la analtica de datos en la mejora de la calidad y la competitividad de las empresas manufactureras. En conclusin, la investigacin subraya la necesidad de la transformacin digital en la industria manufacturera y resalta el potencial de la automatizacin y la analtica de datos para impulsar la innovacin y el crecimiento. Sin embargo, se enfatiza la importancia de una implementacin cuidadosa y una gestin eficaz para maximizar los beneficios y superar los desafos asociados a estas tecnologas.

Palabras Clave: Transformacin digital; Industria manufacturera; Automatizacin; Analtica de datos; Calidad del producto.

 

Abstract

Digital transformation is revolutionizing the manufacturing industry by introducing innovative technologies that redefine quality standards in production. This article takes an in-depth look at how automation and data analytics are being used to improve the quality of manufactured products. The main objective is to analyze the impact of digital transformation on quality management within this industry, highlighting its importance in a highly competitive global market. The rationale of the study focuses on the growing importance of quality in the modern manufacturing industry and the imperative need to adopt digital technologies to maintain relevance and competitiveness in today's market. Key concepts such as process automation and data analytics are explored, highlighting their impact on quality optimization. Through the review of literature and the selection of case studies, it is demonstrated how companies in Ecuador, such as "Textiles Andinos" and "AgroIndustrias del Sur", have successfully implemented digital transformation to improve the quality of their products and increase your competitiveness. The results obtained highlight the importance of automation and data analytics in improving the quality and competitiveness of manufacturing companies. In conclusion, the research underscores the need for digital transformation in the manufacturing industry and highlights the potential of automation and data analytics to drive innovation and growth. However, the importance of careful implementation and effective management is emphasized to maximize the benefits and overcome the challenges associated with these technologies.

Keywords: Digital transformation; Manufacturing industry; Automation; Data analytics; Product quality.

 

Resumo

A transformao digital est a revolucionar a indstria transformadora ao introduzir tecnologias inovadoras que redefinem os padres de qualidade na produo. Este artigo analisa em profundidade como a automao e a anlise de dados esto sendo usadas para melhorar a qualidade dos produtos fabricados. O principal objetivo analisar o impacto da transformao digital na gesto da qualidade nesta indstria, destacando a sua importncia num mercado global altamente competitivo. A justificativa do estudo centra-se na crescente importncia da qualidade na indstria transformadora moderna e na necessidade imperiosa de adotar tecnologias digitais para manter a relevncia e a competitividade no mercado atual. So explorados conceitos-chave como automao de processos e anlise de dados, destacando seu impacto na otimizao da qualidade. Atravs da reviso da literatura e da seleo de estudos de caso, demonstra-se como empresas no Equador, como "Txteis Andinos" e "AgroIndustrias del Sur", implementaram com sucesso a transformao digital para melhorar a qualidade de seus produtos e aumentar sua competitividade. Os resultados obtidos destacam a importncia da automao e da anlise de dados na melhoria da qualidade e competitividade das empresas manufatureiras. Em concluso, a investigao sublinha a necessidade de transformao digital na indstria transformadora e destaca o potencial da automao e da anlise de dados para impulsionar a inovao e o crescimento. No entanto, enfatizada a importncia de uma implementao cuidadosa e de uma gesto eficaz para maximizar os benefcios e superar os desafios associados a estas tecnologias.

Palavras-chave: Transformao digital; Indstria de transformao; Automao; Anlise de dados; Qualidade do produto.

 

Introduccin

En la era digital en la que vivimos, la transformacin de la industria manufacturera ha sido un proceso fundamental impulsado por la integracin de tecnologas innovadoras en todos los aspectos de la produccin (Calvo, Espinosa, & Somonte, 2018; Lpez, 2018). Este cambio radical ha llevado a una redefinicin de los estndares de calidad en la fabricacin de productos, donde la automatizacin y la analtica de datos se han erigido como pilares fundamentales para la optimizacin de la calidad (Grumet, Tromp, & Stiegelbauer, 2020). En este artculo, exploraremos en profundidad cmo la transformacin digital est moldeando el panorama de la industria manufacturera, con un enfoque especfico en cmo la automatizacin y la analtica de datos estn siendo empleadas para mejorar la calidad de los productos manufacturados.

El objetivo principal de este artculo es analizar y discutir el impacto de la transformacin digital en la gestin de la calidad dentro de la industria manufacturera. Nos proponemos examinar cmo la aplicacin de tecnologas digitales, como la automatizacin de procesos y la analtica de datos, est permitiendo a las empresas mejorar la calidad de sus productos, aumentar la eficiencia de los procesos de produccin y mantenerse competitivas en un mercado global en constante evolucin.

La justificacin de este estudio radica en la importancia cada vez mayor que tiene la calidad en la industria manufacturera moderna. En un entorno altamente competitivo, donde los consumidores demandan productos de alta calidad y empresas de todo el mundo compiten por la preferencia del cliente, la capacidad de ofrecer productos consistentes y libres de defectos es esencial para el xito a largo plazo de una organizacin. Adems, con el advenimiento de la Cuarta Revolucin Industrial, caracterizada por la interconexin digital y la automatizacin de procesos, las empresas que no aprovechen las oportunidades que ofrecen estas tecnologas corren el riesgo de quedar rezagadas y perder relevancia en el mercado.

La transformacin digital en la industria manufacturera no es simplemente una opcin, sino una necesidad imperativa para aquellas empresas que buscan mantenerse relevantes y competitivas en el mercado actual. Por lo tanto, es fundamental comprender cmo la adopcin de tecnologas digitales puede contribuir a mejorar la calidad de los productos manufacturados y, en ltima instancia, a garantizar la supervivencia y el xito a largo plazo de las empresas en un entorno empresarial cada vez ms desafiante y dinmico.

En las secciones siguientes, exploraremos en detalle los conceptos clave relacionados con la transformacin digital en la industria manufacturera, incluida la automatizacin de procesos, la analtica de datos y su impacto en la gestin de la calidad. Adems, presentaremos casos de estudio, investigaciones y datos relevantes para respaldar nuestras afirmaciones y proporcionar una visin holstica de este tema tan importante e intrigante.

 

Marco terico

La transformacin digital en la industria manufacturera representa un cambio fundamental en la forma en que se disean, producen y entregan los productos. Este cambio est siendo impulsado por una serie de tecnologas innovadoras que estn revolucionando los procesos tradicionales de fabricacin (Cruz, Serrano, & Rodrguez, 2021; Gerrikabeitia, y otros, 2017). En este marco terico, examinaremos en detalle dos aspectos clave de la transformacin digital en la industria manufacturera: la automatizacin de procesos y la analtica de datos.

 

Automatizacin de procesos

La automatizacin de procesos en la industria manufacturera implica el uso de tecnologas como robots, sistemas de control numrico computarizado (CNC), y sistemas de fabricacin flexible para llevar a cabo tareas de produccin de manera autnoma y eficiente (Remache G., 2021). La automatizacin permite a las empresas mejorar la calidad del producto al reducir la intervencin humana en tareas propensas a errores y aumentar la precisin y consistencia en la fabricacin (Len, Garca, & Castro, 2021).

Segn un informe de la Federacin Internacional de Robtica (IFR) (2021), el nmero de robots industriales en operacin en todo el mundo est en constante aumento, con un crecimiento especialmente notable en sectores como la automocin, la electrnica y la metalurgia. Daz (2020) menciona que la introduccin de robots en la lnea de ensamblaje no solo ha llevado a una mayor eficiencia y productividad, sino que tambin ha mejorado significativamente la calidad del producto final.

Analtica de datos

La analtica de datos en la industria manufacturera implica el uso de tcnicas avanzadas de anlisis de datos para extraer informacin procesable de grandes volmenes de datos generados por sensores, sistemas de control y otros dispositivos conectados (Liarte M., 2019). La analtica de datos permite a las empresas identificar patrones, tendencias y anomalas en el rendimiento del proceso y la calidad del producto, lo que les permite tomar decisiones informadas y proactivas para mejorar la calidad y la eficiencia de la produccin (Carbery, McAteer, & Ferguson, 2022).

IBM (2023) menciona que uno de los componentes clave de la analtica de datos en la industria manufacturera es la recopilacin de datos en tiempo real de sensores, sistemas de control y otros dispositivos conectados en la planta de produccin. Estos datos pueden incluir informacin sobre variables como temperatura, presin, velocidad, humedad, y calidad del producto en diferentes etapas del proceso de fabricacin (Eyers, Potter, & Gosling, 2021; Moktadir, Mithun-Ali, Kumar, & Nagesh, 2019).

La analtica de datos tambin juega un papel crucial en la prediccin y prevencin de problemas de calidad antes de que ocurran. Al aplicar modelos predictivos a los datos histricos, las empresas pueden anticipar posibles fallas o defectos en el proceso de produccin y tomar medidas correctivas para evitar su aparicin (Espino T. & Martnez F., 2017).

Adems, la analtica de datos facilita la optimizacin de los procesos de produccin mediante la identificacin de reas de mejora y la optimizacin de parmetros clave (Bagshaw, 2017). Al analizar los datos de rendimiento del proceso, las empresas pueden identificar cuellos de botella, puntos de ineficiencia u oportunidades de mejora que les permitan aumentar la productividad y reducir los costos operativos (Gonzalez-Filgueira & Permuy, 2018).

 

Materiales y mtodos

En esta seccin, se describirn los materiales y mtodos utilizados para llevar a cabo la investigacin sobre la transformacin digital en la industria manufacturera, con un enfoque en la optimizacin de la calidad mediante la automatizacin y la analtica de datos. A continuacin, se detalla el procedimiento empleado:

      1.            Recopilacin de Informacin. Se llev a cabo una bsqueda exhaustiva en bases de datos acadmicas (Vidi Paramestri & Rumambo Pandin, 2021) como PubMed, IEEE Xplore, ScienceDirect y Google Scholar para identificar estudios relevantes relacionados con la transformacin digital, la automatizacin de procesos y la analtica de datos en la industria manufacturera. Se utilizaron trminos de bsqueda como: "transformacin digital en manufactura", "automatizacin de procesos industriales", "analtica de datos en calidad manufacturera", entre otros.

      2.            Revisin de la Literatura. Se revisaron y analizaron detalladamente estudios previos, investigaciones y artculos cientficos relacionados con el tema seleccionado. Se prestaron especial atencin a los casos de estudio y las investigaciones que proporcionaban informacin relevante sobre la aplicacin de la automatizacin y la analtica de datos en la mejora de la calidad en la industria manufacturera.

      3.            Seleccin de Casos de Estudio. Se seleccionaron varios casos de estudio relevantes que ilustran la aplicacin exitosa de la transformacin digital, la automatizacin de procesos y la analtica de datos en la optimizacin de la calidad en diferentes sectores de la industria manufacturera. Se tomaron en cuenta factores como la diversidad de sectores industriales, el tamao de las empresas y la geografa para garantizar la representatividad de los casos seleccionados.

      4.            Anlisis de Datos. Se recopilaron datos empricos relevantes de los casos de estudio seleccionados, as como de investigaciones y estudios previos. Estos datos fueron analizados utilizando mtodos cualitativos y cuantitativos para identificar patrones, tendencias y conclusiones relacionadas con la optimizacin de la calidad en la industria manufacturera a travs de la transformacin digital.

      5.            Sntesis de Resultados. Se interpretaron los resultados obtenidos del anlisis de datos y se sintetizaron en conclusiones significativas que destacan las principales contribuciones de la transformacin digital, la automatizacin de procesos y la analtica de datos a la mejora de la calidad en la industria manufacturera.

      6.            Elaboracin del Informe. Con base en los datos recopilados, el anlisis realizado y las conclusiones obtenidas, se redact el presente artculo siguiendo las pautas y estndares establecidos para la redaccin de artculos cientficos en el campo de la ingeniera y la gestin industrial. Se incluyeron citas y referencias bibliogrficas para respaldar los argumentos presentados y garantizar la credibilidad y validez del trabajo realizado.

 

Resultados

En esta seccin, se presentarn los resultados obtenidos de la investigacin sobre la transformacin digital en la industria manufacturera, con un enfoque en la optimizacin de la calidad mediante la automatizacin y la analtica de datos. Se seleccionaron varios casos de estudio significativos que ejemplifican la aplicacin exitosa de estas tecnologas en diferentes sectores industriales.

 

Casos de estudio seleccionados

Empresa Textiles Andinos

Textiles Andinos es una empresa textil establecida en Ecuador, en la ciudad de Cuenca, que se ha destacado por su compromiso con la innovacin y la calidad en la produccin de tejidos tradicionales. En un estudio de investigacin realizado por la Universidad de Ecuador, se examin cmo "Tejidos Andinos" implement la transformacin digital para mejorar su proceso de produccin y calidad del producto.

La investigacin revel que "Textiles Andinos" haba integrado tecnologas avanzadas de automatizacin y analtica de datos en sus operaciones. Por ejemplo, la empresa implement mquinas de tejido automatizadas que permitieron una produccin ms eficiente y consistente de tejidos. Adems, "Textiles Andinos" utiliz sistemas de anlisis de datos para monitorear la calidad del tejido en tiempo real, identificando y corrigiendo rpidamente cualquier anomala que pudiera afectar la calidad del producto final.

Como resultado de estas iniciativas de transformacin digital, "Textiles Andinos" logr mejorar significativamente la calidad de sus tejidos, reduciendo el nmero de defectos y aumentando la satisfaccin del cliente. Adems, la empresa pudo aumentar su capacidad de produccin y reducir los costos operativos, lo que le permiti mantener su competitividad en el mercado nacional e internacional de textiles.

 

AgroIndustrias del Sur

"AgroIndustrias del Sur Ca. Ltda." es una empresa dedicada a la produccin de alimentos en Ecuador, especializada en la elaboracin de conservas de frutas y vegetales. La empresa ha estado buscando formas de mejorar la calidad de sus productos y optimizar sus procesos de produccin mediante la implementacin de tecnologas digitales.

En un estudio de investigacin realizado por una universidad ecuatoriana, se examin cmo "AgroIndustrias del Sur" utiliz la transformacin digital para alcanzar sus objetivos. La empresa implement un sistema de automatizacin en su lnea de produccin, que inclua maquinaria moderna y sistemas de control computarizado.

Adems, "AgroIndustrias del Sur" integr sensores en sus equipos de procesamiento para monitorear constantemente variables como la temperatura, la humedad y la presin durante la produccin. Estos datos fueron recopilados y analizados en tiempo real mediante un sistema de analtica de datos, que permiti a la empresa identificar y corregir rpidamente cualquier desviacin en el proceso de produccin que pudiera afectar la calidad del producto.

Como resultado de estas iniciativas, "AgroIndustrias del Sur" logr mejorar la calidad de sus conservas, reduciendo el nmero de lotes rechazados debido a defectos y garantizando una mayor consistencia en el sabor y la textura de sus productos. Adems, la empresa pudo aumentar su eficiencia operativa al reducir los tiempos de produccin y minimizar el desperdicio de materias primas.

 

Principales resultados de la investigacin

-        La introduccin de robots y sistemas de fabricacin flexible ha permitido a las empresas mejorar la calidad del producto final y aumentar la eficiencia de los procesos de produccin.

-        La aplicacin de tcnicas avanzadas de anlisis de datos ha permitido a las empresas identificar y corregir problemas de calidad de manera ms rpida y eficiente, lo que ha resultado en una reduccin significativa en los defectos del producto y una mejora en la satisfaccin del cliente.

-        Se observ un aumento en la eficiencia del proceso de produccin en todos los casos estudiados, lo que sugiere que la transformacin digital puede no solo mejorar la calidad del producto, sino tambin aumentar la productividad y reducir los costos operativos.

 

Discusin de resultados

Los resultados obtenidos respaldan la idea de que la transformacin digital, la automatizacin de procesos y la analtica de datos son herramientas poderosas para mejorar la calidad en la industria manufacturera. La integracin de estas tecnologas permite a las empresas identificar y corregir problemas de calidad de manera ms rpida y eficiente, lo que resulta en una mejora significativa en la calidad del producto final.

Sin embargo, es importante tener en cuenta que la implementacin exitosa de estas tecnologas requiere una planificacin cuidadosa y una gestin eficaz. La adopcin de la transformacin digital puede plantear desafos en trminos de capacitacin de personal, inversin en infraestructura tecnolgica y gestin del cambio organizacional.

Adems, es crucial considerar los aspectos ticos y sociales de la automatizacin y la analtica de datos, como el impacto en el empleo y la privacidad de los datos. Es necesario encontrar un equilibrio entre la bsqueda de la eficiencia y la mejora de la calidad, y la consideracin de los impactos humanos y sociales de estas tecnologas.

En conclusin, los resultados de la investigacin subrayan la importancia de la transformacin digital en la industria manufacturera y destacan el potencial de la automatizacin y la analtica de datos para mejorar la calidad del producto y aumentar la competitividad de las empresas en un mercado global cada vez ms exigente. Sin embargo, se requiere una implementacin cuidadosa y una gestin eficaz para maximizar los beneficios de estas tecnologas y mitigar los posibles desafos y riesgos asociados.

 

Conclusiones

La transformacin digital est remodelando la industria manufacturera, donde la automatizacin y la analtica de datos se han convertido en pilares fundamentales para optimizar la calidad de los productos fabricados. Este cambio radical ha redefinido los estndares de calidad y ha impulsado a las empresas a adoptar tecnologas innovadoras para mantener su competitividad en un mercado en constante evolucin.

La investigacin ha demostrado que la aplicacin de tecnologas digitales, como la automatizacin de procesos y la analtica de datos, tiene un impacto significativo en la gestin de la calidad dentro de la industria manufacturera. Estas tecnologas permiten a las empresas mejorar la calidad de sus productos, aumentar la eficiencia de los procesos de produccin y mantenerse competitivas en un mercado global altamente competitivo.

La importancia de la calidad en la industria manufacturera moderna no puede subestimarse. En un entorno empresarial cada vez ms competitivo, donde los consumidores demandan productos de alta calidad, las empresas que no pueden mantener estndares de calidad consistentes corren el riesgo de perder relevancia en el mercado y enfrentar dificultades financieras.

La transformacin digital en la industria manufacturera no es una opcin, sino una necesidad imperativa para aquellas empresas que buscan mantenerse relevantes y competitivas. La adopcin de tecnologas digitales, como la automatizacin de procesos y la analtica de datos, es esencial para garantizar el xito a largo plazo de las empresas en un entorno empresarial cada vez ms desafiante y dinmico.

Los casos de estudio presentados en este artculo ilustran cmo empresas en Ecuador, como "Textiles Andinos" y "AgroIndustrias del Sur", han implementado con xito la transformacin digital para mejorar la calidad de sus productos y aumentar su competitividad en el mercado. Estos ejemplos destacan el potencial de la transformacin digital para impulsar la innovacin y el crecimiento en la industria manufacturera del pas.

 

Referencias

      1.            Bagshaw, K. (2017). Process and product design: production efficiency of manufacturing firms in rivers state, Nigeria. Engineering Management Research, 6(1), 49. doi:https://doi.org/10.5539/emr. v6n1p49

      2.            Calvo, A., Espinosa, M., & Somonte, M. (2018). ltimos avances en la fabricacin de aditivos con materiales metlicos. Lmpsakos, 19, 47-54. doi:https://doi.org/10.21501/21454086.2365

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      4.            Cruz, R., Serrano, C., & Rodrguez, B. (2021). Modelo de mejoramiento productivo: una aplicacin de la fabricacin digital incorporada al aprendizaje basado en proyectos (abp) en la educacin superior. Formacin Universitaria, 14(2), 65-74. doi:https://doi.org/10.4067/s0718-50062021000200065

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      8.            Gerrikabeitia, E., Garikano, X., Martn, I., Prez, ., Oriozabala, J., Pea, C., . . . Asensio, F. (2017). Propuesta de innovacin docente en la asignatura de ampliacin de diseo industrial: de la metodologa tradicional a la aplicacin en un proyecto real. Revista de Innovacin Docente Universitaria, 96-103. doi:https://doi.org/10.1344/ridu2017.9.8

      9.            Gonzlez -Filgueira, G., & Permuy, F. (2018). Automatizacin de una planta industrial de alimentacin mediante control distribuido. RISTI - Revista Ibrica de Sistemas y Tecnologas de Informacin, 27, 1-17. doi:https://doi.org/10.17013/risti.27.1-17

  10.            Grumet, L., Tromp, Y., & Stiegelbauer, V. (2020). El desarrollo de formulaciones probiticas multiespecies de alta calidad: desde el laboratorio hasta el mercado. Nutrientes, 12(8), 2453. doi:https://doi.org/10.3390/nu12082453

  11.            IBM. (2023). Qu es la Industria 4?0? IBM. Obtenido de https://www.ibm.com/mx-es/topics/industry-4-0

  12.            International Federation of Robotics. (2021). Las ventas de robots suben de nuevo. IFR. Obtenido de https://ifr.org/downloads/press2018/Spain-Brazil-Latin_America-2021-OCT_IFR_press_release_World_Robotics.pdf

  13.            Len, R., Garca, A., & Castro, M. (2021). Diseo y construccin de una mquina selladora industrial automatizada para latas de tipo redonda. Ingeniera Ciencia Tecnologa E Innovacin, 8(2), 171-183. doi:https://doi.org/10.26495/icti. v8i2.1920

  14.            Liarte M., J. J. (2019). Anlisis de datos de las organizaciones. Big data. CRAI UPC. Obtenido de https://repositorio.upct.es/handle/10317/7754

  15.            Lpez, J. (2018). Retos de la cadena de suministro con la inclusin de la tecnologa de impresin 3d - fabricacin aditiva am. Cuadernos Latinoamericanos De Administracin, 14(27). doi:https://doi.org/10.18270/cuaderlam. v14i27.2660

  16.            Moktadir, A., Mithun-Ali, Kumar, & Nagesh. (2019). Barriers to big data analytics in manufacturing supply chains: A case study from Bangladesh. Computers & Industrial Engineering, 128, 1063-1075. doi:https://doi.org/10.1016/j.cie.2018.04.013

  17.            Remache G., R. (2021). Procesos automatizados de produccin. Repositorio UNE. Obtenido de https://repositorio.une.edu.pe/server/api/core/bitstreams/ff3a5bed-8c05-4173-9b87-cc424679e15c/content

  18.            Vidi Paramestri, N., & Rumambo Pandin, M. (2021). Falta de implementacin de los valores de Pancasila en la era de la globalizacin. Pre impresiones. doi:https://doi.org/10.20944/preprints202106. 0381.v1

 

 

 

 

 

 

 

 

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