INNOVACIÓN PARA LA SOLUCIÓN DE PROBLEMAS
ARTESANALES: DE LA IDEA AL PATENTAMIENTO
Innovation for solving artisanal problems: From idea to
patenting
Lidilia Cruz-Rivero
Tecnológico Nacional de México-Instituto Tecnológico Superior de Tantoyuca
Ilse Alejandra Estévez-Gutiérrez
Tecnológico Nacional de México-Instituto Tecnológico Superior de Tantoyuca
Ernesto Lince-Olguín
Tecnológico Nacional de México-Instituto Tecnológico Superior de Tantoyuca
Ernesto Arrieta-Morales
Tecnológico Nacional de México-Instituto Tecnológico Superior de Tantoyuca
P á g i n a 743
Revista Cienca y Académica. Vol. 4, No. 2, Abril, Junio Año 2024
DOI: hps://doi.org/10.61384/r.c.a..v4i2.256
Innovación para la solución de problemas artesanales: De la
idea al patentamiento
Lidilia Cruz-Rivero
lilirivero@gmal.com
hps://orcid.org/0000-0001-9399-3002
Profesor invesgador Tecnológico Nacional
de México-Instuto Tecnológico Superior de
Tantoyuca/Maestría en Ingeniería Industrial
Ilse Alejandra Estévez-Guérrez
Profesor invesgador Tecnológico Nacional
de México-Instuto Tecnológico Superior de
Tantoyuca/ Ingeniería Industrial
Ernesto Lince-Olguín
Profesor invesgador Tecnológico Nacional
de México-Instuto Tecnológico Superior de
Tantoyuca/ Gesón Empresarial
Ernesto Arrieta-Morales
Maestrante en Tecnológico Nacional de
México-Instuto Tecnológico Superior de
Tantoyuca/Maestría en Ingeniería Industrial
RESUMEN
Hoy en día el trabajo artesanal se enfrenta a desaos de calidad y producvidad; el hablar de
innovación es hablar de la conceptualización de ideas a parr de la propuesta de solución de
problemas, más aún, el hablar de patentamientos para la solución de problemas en el sector
artesanal pudiera ser paradójico. En las comunidades del norte del estado de Veracruz, en la
región conocida como Huasteca Alta, existen comunidades indígenas que realizan diversas
acvidades po artesanal, desde la elaboración de pan, licor de miel y diversos arculos como
morrales, tapetes, petates, entre otras artesanías que son hechas de palma, zapupe y piel; sin
embargo, en el proceso de elaboración de las mismas, existen problemácas de po ergonómico,
social y con relación a la producvidad; es por ello que parr de esa premisa, surge la necesidad
de aplicar herramientas de ingeniería industrial y principios mejora de procesos e innovación
para lograr la conceptualización, el diseño de herramientas o protopos diseñados para cubrir
las necesidad del entorno y obtener mejoras en los procesos antes mencionados. El objevo de
este trabajo es mostrar la importancia del papel de la mujer en la ingeniería y la opmización de
procesos y la mejora connua, ya que estos trabajos de diseño y conceptualización han sido
liderados por un grupo de ingenieras industriales especialistas en diseño e innovación,
manufactura y propiedad industrial, logrando modelos de ulidad y registros de soware ante e
IMPI e INDAUTOR.
Palabras Clave: Opmización; sector artesanal; producvidad; innovación
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Innovaon for solving arsanal problems: From idea to
patenng
ABSTRACT
Today arsanal work faces challenges of quality and producvity; Talking about innovaon is
talking about the conceptualizaon of ideas based on the proposal to solve problems.
Furthermore, talking about patents for solving problems in the cra sector could be paradoxical.
In the communies of the north of the state of Veracruz, in the region known as Huasteca Alta,
there are indigenous communies that carry out various arsanal acvies, from the producon
of bread, honey liquor and various items such as backpacks, rugs, mats, among other cras. .
which are made of palm, zapupe and skin; However, in the process of preparing them, there are
ergonomic, social and producvity problems; That is why, from this premise, the need arises to
apply industrial engineering tools and principles of process improvement and innovaon to
achieve the conceptualizaon, design of tools or prototypes designed to meet the needs of the
environment and obtain improvements in the processes before. menoned. The objecve of this
work is to show the importance of the role of women in engineering and process opmizaon
and connuous improvement, since these design and conceptualizaon works have been led by
a group of industrial engineers specializing in design and innovaon. manufacturing and
industrial property, achieving ulity models and soware registraons before IMPI and
INDAUTOR.
Keywords: Opmizaon; arsanal sector; producvity; innovaon
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INTRODUCCIÓN
Hablar de la Industria 1.0, es hablar de cambios signicavos en el proceso de producción. La
evolución de la industria desde su paso por las versiones 2.0, 3.0 y 4.0 que se han direccionado
hacia la automazación, aplicación y desarrollo de nuevas tecnologías; en este sendo, el
concepto de la Industria 4.0 consiste en la interconexión de todos los procesos del entorno
producvo de manera que estos se comuniquen de forma automazada, informazada e
inteligente con la ayuda de tecnologías de información y la web.
La manufactura 4.0, combina tecnologías de información y tecnología operacional para crear
valor en nuevas y diferentes formas, así como el ujo de información de cadenas de producción
inteligentes y conectadas que informen y coordinen la producción, distribución y el proceso de
posventa; esto es, las personas lograrán ventajas compevas en la industria, con un impacto
económico posivo asociado a través de la implementación de técnicas relacionadas con
tecnologías de la información e internet de las cosas (IoT ). (Jeschke et al., 2017).
Alonso Calpeño et al., (2019), mencionan que, con la implementación de tecnologías disrupvas
en las organizaciones sin importar su giro o tamaño, se origina en la transformación de la
percepción de la industria dado como resultado el diseño de estrategias para llegar a la
verdadera transformación, ya que la industria manufacturera requiere de transformaciones
constantes en sus procesos para el logro de ventajas compevas dentro de las cadenas de valor.
La industria manufacturera se enfrenta a cambios como avances en cuanto a los procesos de
fabricación, materiales, máquinas inteligentes y automazadas, así como otras tecnologías que
derivan en una nueva era de producción; La industria 4.0, objevo lograr que los sistemas de
manufactura se conviertan en sistemas inteligentes para lograr procesos exibles, autónomos y
recongurables (Vaidya, Ambad y Bhosle, 2018).
Ghadge et al., (2020), realizan un estudio respecto al impacto de la industria 4.0 y la importancia
de su implementación en cadenas de suministros con la nalidad de desarrollar un marco
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respecto a posibles paradigmas en el uso de estrategias organizacionales, tecnológicas, legales y
écas. Previo a la industria 4.0 también conocida como manufactura 4.0 exiseron las llamadas
tres revoluciones industriales anteriores, las cuáles, transformaron profundamente la industria
agrícola de la agricultura autóctona a la agricultura mecanizada y la agricultura de precisión
reciente.
Hoy en día, el paradigma de la agricultura industrial mejora en gran medida la producvidad,
pero han surgido gradualmente una serie de desaos que se han exacerbado en los úlmos años
(Liu et al., 2021). Se espera que la Industria 4.0 remodele la industria agrícola y la industria
artesanal y promueva la cuarta revolución en estas áreas.
Aceto, Persico y Pescape (2019), muestran, a parr de un diagrama, cómo las acvidades de
po agrícola han ido evolucionando hasta llegar a los que se conoce como la Industria 4.0 en la
agricultura. Parendo de esa migración, es como se considera, que también la industria 4.0
puede tener lugar en el sector artesanal a parr de la inclusión de tecnologías que faciliten los
procesos sin perder de vista el origen de los mismos.
Figura 1. Esquema de desarrollo de las revoluciones industriales y las revoluciones agrícolas
Fuente: Aceto, Persico y Pescape, (2019); Liu, et al., (2021).
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El proceso de desarrollo de protopos que permitan llevar la industrial 4.0 a las acvidades
agrícolas y de po artesanal, requiere el conocer las necesidades del entorno para así poder dar
una solución eciente a los requerimientos de cada acvidad. Es importante mencionar que los
protopos que resuelven estas acvidades pueden ser llevados al registro o patentamiento. En
México gran parte de las patentes registradas corresponden a universidades y centros de
invesgación públicos nacionales (Campa Navarro, 2019), como es el caso de los proyectos que
se presentarán en este caso de estudio.
En una invesgación realizada por Calderón Marnez (2015), se hace referencia a las patentes
académicas y la atención creciente que están teniendo como vía de transferencia de
conocimiento de las Universidades e Instuciones de Educación Superior (IES), entre ellos el
Tecnológico Nacional de México (TECNM).
En este trabajo se exponen aplicaciones clave sobre tecnologías emergentes en el sector agrícola
y artesanal, así como los desaos de llevar al patentamiento dichas tecnologías y como el trabajo
de un grupo de ingenieras enfocadas al diseño y desarrollo de productos y procesos ha logrado
aplicar la manufactura 4.0 en acvidades agrícolas y artesanales en pro de la mejora de
comunidades marginadas del norte del Estado de Veracruz y llevarla al registro ante instancias
como el IMPI o INDAUTOR como parte del trabajo de invesgación y transferencia de tecnología.
Este trabajo ene como objevo, además, abrir nuevas oportunidades de invesgación para la
inclusión de la industria 4.0 vinculando el desarrollo de proyectos en el ámbito académico y
ofreciendo soluciones viables para cubrir necesidades sociales de comunidades marginadas.
MATERIALES Y MÉTODOS
En este trabajo se realizó una invesgación de po cualitava exploratoria, toda vez que se
presentan 3 estudios de caso aplicando herramientas de la manufactura 4.0 en acvidades
agrícolas y artesanales, para dar solución a problemácas especícas, así como hacer más
producvos los procesos involucrados. Se realiza un análisis situacional de cada caso de estudio
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para aplicar herramientas de diseño como lo fue el QFD (Despliegue de la función de la calidad),
análisis ergonómico con el método RULA (Rappid Upper Limb Assesment) y TRIZ (Teoría de
solución de problemas de invenva) por mencionar algunos.
Considerando que la región conocida como “Huasteca”, la cual está conformada también por los
estados de San Luis Potosí, Hidalgo, Tamaulipas y Veracruz se caracteriza por preservar en las
comunidades indígenas sus costumbres al realizar las acvidades de manera artesanal y en
algunos casos realizar agricultura de traspao. En este caso, se maniesta la paradoja de
introducir técnicas avanzadas de manufactura sin afectar los procesos manuales, es decir
mejorar las condiciones que hacen más producvos los procesos sin ser invasivos con los
procesos artesanales.
Para el análisis situacional se consideraron comunidades indígenas del municipio de Tantoyuca,
Veracruz, de la región de la Huasteca Alta; se analizaron problemácas enfocadas en tres casos;
• Diseño un disposivo compactador de materiales.
• Propuesta de un disposivo para el equetado de botellas de vino de miel, elaborado
de manera artesanal.
• Elaboración de un soware de análisis ciclo de vida para conocer y analizar el impacto
ambiental en una empresa productora de miel.
RESULTADOS
Caso 1. Disposivo Compactador de Materiales (Modelo de Ulidad MX/u/2020/000078)
En las comunidades cercanas a Tantoyuca, se realizan acvidades de compactado de alimento
para ganado, elaboración de bloques mulnutricionales, compactado de fardos de tabaco, por
mencionar algunos, estas acvidades se realizan ulizando sólo la fuerza del trabajador,
obligándolo a tomar posturas inadecuadas desde el puntos de vista ergonómico.
El dolor en la zona lumbar puede variar desde leve a ser tan intenso (e incluso incapacite al
trabajador), limitación o dicultad del movimiento, debilidad en las piernas pies, etc. Es
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frecuente en adultos jóvenes tras un esfuerzo sico. Los factores de riesgo en el trabajo son el
levantamiento de cargas pesadas, la exión y los giros de tronco, y las vibraciones. Por ejemplo:
cuando el trabajador manipula cargas pesadas, como los fardos de tabaco o las pacas de pasto.
Desde el punto de vista ergonómico, el diseño y desarrollo de una compactadora de materiales,
ayuda al trabajador a realizar su trabajo de una manera más fácil y cómoda, previniendo lesiones
y permiendo aumentar su producvidad.
Se aplicó una encuesta en 7 municipios en Veracruz (Platón Sánchez, Chalma, Chiconamel,
Tempoal, Tantoyuca, El Higo y Álamo) para conocer el proceso de elaboración de fardos pacas
de alimento o bloques mulnutricionales, los encuestados mencionaron que al nal del día se
generaba molesa; el 27% respondió que en hombros, piernas y zona lumbar
Se procede a realizar un estudio antropométrico de donde se obenen las medidas de los
usuarios sujetos a estudio, para posteriormente obtener los percenles para su análisis y
aplicación en el diseño.
Una vez que se lleva a cabo el estudio antropométrico, y con base al percenl 5-95 se procede a
diseñar el protopo de herramienta que permita a los trabajadores llevar a cabo el compactado
de materiales de manera manual sin necesidad de exponerse a riesgos de desarrollo de DTA en
la zona lumbar, ya que el diseño cuenta con una altura total de 100 cm que es lo recomendable
desde el punto de vista ergonómico para trabajos de pie. El protopo diseñado se somete a
evaluación para considerarse como modelo de ulidad ante el IMPI, con el apoyo del COVECYDET
(Consejo Veracruzano de Ciencia y Desarrollo Tecnológico) con la nalidad de proteger la labor
cienca y de invenva y generar transferencia de tecnología. (Ver gura 2).
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Figura. 2 Compactador de materiales
Figura. 3. Título de modelo de ulidad
Caso 2: Equetadora de botellas de vino de miel
La relación entre las técnicas avanzadas de manufactura y TI, datos y analíca, está generando
lo que hoy por hoy se conoce como la nueva revolución industrial que invita a los líderes de la
industria a combinar innovaciones tecnológicas y tecnología operacional para crear valor en
nuevas y diferentes formas (Varela, 2020).
La industria 4.0 y la manufactura inteligente son parte de una transformación, en la que las
tecnologías de fabricación y de la información se han integrado para crear innovadores sistemas
de manufactura, gesón y formas de hacer negocios, que permiten opmizar los procesos de
fabricación, alcanzar una mayor exibilidad, eciencia y generar una propuesta de valor para sus
clientes, así como responder de forma oportuna a las necesidades de su mercado (Cortés,
Landeta y Chacón, 2017).
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El proceso de equetado dentro de una producción de envases es una de las operaciones más
importantes para la presentación de un producto, ya que la equeta es el principal elemento de
idencación del producto. Su función principal es la de transmir información básica sobre el
contenido, los ingredientes, el modo de uso, la fecha de caducidad, etc.
En el municipio de Tantoyuca Veracruz, existe una empresa que elabora vino de miel de forma
artesanal, sin embargo, existen procesos fuera de la concepción del vino que pueden ser
mejorados, como es el caso del equetado de las botellas, en este proceso que también se realiza
de manera manual, es posible disminuir empos y movimientos y por ende opmizar dicho
proceso.
Es por ello la iniciava de aportar los conocimientos de manufactura 4.0 a la prácca, diseñando
e implementando un protopo equetador, se mejore este proceso facilitando el trabajo a los
artesanos de esta industria. Especícamente, la implementación de esta herramienta se logra
así una mejor presentación del producto.
Para el diseño de este protopo que actualmente se encuentra en la etapa de revisión de fondo
por el IMPI (ver gura 5 ), se realizó un estudio de empos y movimientos ulizando el método
de medición de empos con cronómetro con el método connuo, el diseño se realizó a parr de
un análisis ergonómico con el método JSI (Job Strain Index) (ver gura 4), para determinar la
postura de la mano en el proceso de equetado, para posteriormente diseñar la propuesta en
Master Cam.
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Figura. 4. Proceso de equetado manual
Figura. 5 Proceso de Registro ante el IMPI
Caso 3. Soware ACV para el impacto ambiental en la producción del vino de miel
En la actualidad para la medición de impactos ambientales, se uliza la metodología Análisis
Ciclo de vida, dicha herramienta ene una gran inuencia en las industrias agroalimentarias e
industriales, y en las cuales cuentan con una gran variedad de invesgaciones en procesos
(productos) a nivel mundial, Sin embargo en México no cuenta con invesgaciones sobre esta
metodología ya que no representa un gran inuencia de difusión de la misma, A pesar de todas
las invesgaciones sobre la implementación ACV, no hay un antecedente sobre la producción del
impacto ambiental que ene la miel para la producción del vino.
A parr de la metodología ACV (Análisis Ciclo de Vida) y la norma ISO 14041, se desarrolla un
soware para el análisis del impacto ambiental que genera la producción de Vino de Miel,
analizando en la etapa de inventario (IACV), las entradas y las salidas de dicho proceso, así como
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los intercambios entre el sistema del producto y el entorno, con el n de determinar los puntos
de generación de emisiones de CO2 así como el desperdicio de litros de agua.
El estudio se realizó la misma empresa apícola dedicada a la producción de vino de miel y miel
natural envasada. A parr de este análisis fue posible además detectar desperdicios de materia
prima en la línea de producción, así como la falta de un mantenimiento adecuado al equipo. Este
Soware fue registrado ante INDAUTOR (Ver gura 6) y fue basado en la norma ISO 14040 para
el análisis ciclo de vida.
Figura. 6 Registro de Soware ACV ante INDAUTOR
CONCLUSIONES
En la actualidad, el papel de la mujer en materia de invesgación y crecimiento ha despertado
gran interés al romper con techos de cristal, la mujer en la invesgación, hoy por hoy, juega un
papel importante en los ámbitos sociales y académicos. El vínculo que une ambos aspectos
depende de oportunidades y decisiones que se combinan a largo plazo para solucionar las
problemácas del entorno, impactando posivamente en comunidades de bajos recursos donde
se requiere impulsar el aspecto económico sin perder su idendad. La importancia de la
innovación en las sociedades actuales constuye una estrategia global para aumentar la
producvidad, la cual, a su vez, eleva el nivel de bienestar, aspecto que hoy por hoy se encuentra
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en ascenso en materia de economía social. La implementación de tecnologías con enfoque a la
I4.0 en las organizaciones sin importar su giro o tamaño, se origina en la transformación de la
percepción de la industria dando como resultado el diseño de estrategias para llegar a la
verdadera transformación.
A lo largo de la historia las mujeres han desempeñado un papel crucial en el avance del
conocimiento cienco y es evidente que este trabajo es fundamental en el progreso de la
ciencia y la sociedad, sin embargo, como mujeres invesgadoras en ocasiones se limita la
parcipación en áreas STEM (Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemácas).
El fenómeno denominado “techo de cristal” representa hoy por hoy una barrera invisible que
limita a las mujeres en el reconocimiento en la carrera cienca, sino además de reejar falta de
mujeres en la publicación de trabajos de invesgación. Y es justo por la lucha contra estos techos
que se pretende visibilizar el trabajo que invesgadoras han hecho para aportar a la sociedad
soluciones innovadora que benecien al entorno.
A parr de los anterior, se obtuvo como resultado signicavo la mejora de los procesos, además
del incremento de producvidad en cada acvidad, y como resultados de impacto en materia de
innovación y desarrollo con un registro de soware ante indautor y de un modelo de ulidad
registrado y otorgado por el Instuto Mexicano de la Propiedad Industrial (IMPI), además de una
solicitud de diseño industrial que se encuentra en la etapa de examen de fondo, con lo que se
concluye que es posible trabajar con herramientas de manufactura 4.0 e incluirlas en acvidades
de po artesanal así como lograr la transferencia de tecnología.
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