sábado, 14 de octubre de 2017

Mensajes amables de fin de semana: Centrales de biogás, basadas en la digestión anaerobia y co-digestión, o cómo la colaboración de diferentes bacterias puede ser la base para la energía del futuro


Estimad@s Clientes y/o amantes del LEAN:

Hace unas semanas dediqué un post a ensalzar la determinación de los habitantes Wildpoldsried, un pueblo alemán cercano a la frontera con Austria para, a partir de excrementos de sus vacas, embarcarse en un cambio de modelo energético que, aparte de ser más limpio, les ha convertido en la envidia de Europa, por haber sido capaces de convertir una zona deprimida en otra con claras perspectivas de futuro
   



El punto de partida fue deshacerse de la central de gasoil y poner una de biogás, alimentada con los excrementos de sus queridas vacas, entre otros productos, para generar la energía que necesitaban para la calefacción….es evidente que eso en sí, solo eso, no ha sido la razón del cambio, pero sí la palanca en la que se han apoyado para dar ejemplo a otras de las múltiples zonas deprimidas que hay a lo largo y ancho de nuestra querida Europa
La idea clave es poderosa: transformar los residuos de nuestras granjas, inteligentemente mezclados, en un gas, el metano, que pueda ser utilizado como combustible 
…..y ¿dónde radica esa inteligencia?.....en saber aprovechar la función de diferentes bacterias, presentes en diferentes residuos/excrementos, para sacar el rendimiento suficiente para que esta solución sea rentable
……¿cómo consiguen eso?.....con las técnicas llamadas de co-digestión…..ahí está el truco de todo
Una reflexión final: es curioso, pero que muy curioso, que lo mismo que ocurrió en el pasado ( según algunos evolucionistas, liderados por la bióloga americana Lynn Margulis ) , que fue que la colaboración de varias bacterias ocasionó saltos cuánticos en la evolución de la vida, pueda ser la base de una solución extremadamente elegante/práctica/vital para el futuro de nuestro querido planeta
A los interesados en los detalles de esta teoría de colaboración bacteriana en los saltos evolutivos, les recomiendo mi post:
Mensajes amables de fin de semana: quizá venimos del trabajo en equipo de unas cuantas bacterias:

Dedicaré el resto de este escrito a exponer, una vez hecha la correspondiente navegación por la red, los principios en los que se basa esta forma de generación de energía que llamamos “Digestión Anaerobia”    

Digestión anaerobia
La descomposición anaerobia (en ausencia total de oxígeno o nitratos) de la materia orgánica produce un gas combustible. Este gas contiene una alta proporción en metano (CH4 en concentración superior al 60 % en el gas), con una potencia calorífica inferior del orden de 5.500 kcal/m3 , y se designa usualmente como biogás. Todo proceso de digestión anaerobia lleva parejo una eliminación/depuración de la carga orgánica y la producción de este gas. Las instalaciones especialmente diseñadas para optimizar este proceso se designan como “digestores de metano”, “plantas de biogás” o simplemente “reactores anaerobios”.

Fases de la fermentación anaerobia
La digestión anaerobia está caracterizada por la existencia de tres fases diferenciadas en el proceso de degradación del substrato, interviniendo diversas poblaciones de bacterias (ver Fig. 1)




Limitantes a la implantación:




CO-DIGESTIÓN
El co-tratamiento consiste en el tratamiento conjunto de residuos orgánicos diferentes, con el objetivo de:
1.- Aprovechar la complementariedad de las composiciones para permitir perfiles de proceso más eficaces.
2.- Compartir instalaciones de tratamiento.
3.- Unificar metodologías de gestión.
4.- Amortiguar las variaciones temporales en composición y producción de cada residuo por separado.
5.- Reducir costes de inversión y explotación.
Se ha comprobado que la co-digestión de residuos de la producción de aceite de oliva virgen y estiércol de bovino hace posible el tratamiento del primero, aumentando a su vez la producción de biogás del estiércol (Angelidaki et al., 1997). La mezcla de purines de cerdo ha mostrado buenos resultados en otros estudios, llegando a niveles de eliminación de la DQO del orden del 65% (Schmidt et al., 1999). La mezcla de purines de cerdo y fangos de depuradora, tanto en régimen termofílico como mesofílico, ha proporcionado resultados positivos (Flotats et al., 1999). También se han obtenido mejoras en las producciones de biogás con mezclas de purines o estiércol bovino y restos vegetales (Dar y Tandon, 1987), con mezclas de residuos de tomates (Trujillo et al., 1993), con mezclas de residuos de frutas y verduras (Callaghan et al., 1999), o con mezclas con residuos de la industria láctea (Gavala et al., 1996). La casuística combinatoria es considerable.

Conclusiones
Los residuos urbanos e industriales suelen contener altas concentraciones de materia orgánica fácilmente degradable, por lo cual presentan un mayor potencial de producción de biogás que los residuos ganaderos (ver tabla II), pudiendo llegar a 1000 m3 de biogás por tonelada de residuo. Sin embargo, estos residuos pueden presentar problemas en su digestión, como deficiencia en nutrientes necesarios para el desarrollo de los microorganismos, baja alcalinidad o excesivo contenido en sólidos (Banks y Humphreys, 1998). Los residuos ganaderos, y en concreto los purines de cerdo, pueden ser una buena base para la co-digestión ya que, generalmente, presentan un contenido en agua más elevado que la mayoría de residuos industriales, una mayor capacidad tampón y aportan todos los nutrientes necesarios para el crecimiento de microorganismos anaerobios (Angelidaki y Ahring, 1997).

En una palabra, haciendo un “max-mix” de diferentes tipos de residuos, se pueden conseguir aprovechar las ventajas y reducir los inconvenientes de cada uno de ellos…..a eso lo llamaría trabajo en equipo…¿no?
Ni que decir tiene que ese trabajo en equipo lo llevan a cabo diferentes bacterias, las verdaderas responsables de determinadas transformaciones clave que se produce en la llamada digestión anaerobia 

He sacado toda esta información de un excelente escrito generado por varios profesores de la Universidad de Lleida:

Otros enlaces interesantes son:





Fases de la digestión anaerobia:





Delicioso videoclip explicándolo de una manera sencilla…. eso sí, en francés:




Fabricando un biodigestor en casa para tener gas para cocinar, explicado para niños:




El siguiente, mucho más profundo…es una tesis doctoral:

Por último, algo de costes/pay-backs y ventajas:




El costo de un
proyecto de un biodigestor chino es de
unos US$200 y tiene una vida útil de 10 años.


Se calcula que para una familia de
campesinos, esta inversión es recuperada
en término de 6 meses aproximadamente


Con esta inversión se construye e instala
un biodigestor de polietileno de 16 metros
cúbicos y 4 metros cúbicos de capacidad
de almacenamiento de biogas,
Con un biodigestor de este tamaño se
produce diariamente entre 2 a 4 metros
cúbicos de biogas.



Ventajas:

• Producen biogás, que puede ser usado como
combustible para, por ejemplo, cocinar alimentos
sin que adquieran un olor o sabor extraño. 

Al utilizar esta fuente de energía se evita el uso 
de leña, contribuyendo a la disminución de la 
deforestación







Permite aprovechar los excrementos, evitan
problemas de contaminación de aguas, malos
olores o criadero de insectos y controlan los
microorganismos capaces de generar
enfermedades (patógenos)

• Mejoran la capacidad fertilizante del estiércol.
El lodo producido en el proceso genera un efluente
rico en nutrientes como nitrógeno, fósforo,
potasio o magnesio, que son aprovechados
directamente por las plantas. De esta manera,
se permite el tratamiento de los desechos
orgánicos de las explotaciones agropecuarias
y disminuye su carga contaminante.





Que disfrutéis cada hora del fin de semana

Un cordial saludo
Alvaro Ballesteros










viernes, 13 de octubre de 2017

Una Gestión de Proyectos LEAN para asegurar el éxito en las implantaciones de nuestros Proyectos de Mejora Radical LEAN...valga la redundancia


Estimad@s Clientes y/o amantes del LEAN:

En mis últimos escritos, he hablado de la mejor manera de darle la vuelta a una Cuenta de Resultados en un mínimo tiempo vía nuestra Metodología de Mejora Radical LEAN
He comparado este enfoque con otros que puedan ofrecer soluciones muy diferentes:
-Hay quien optará por darle la vuelta a la Cuenta de Resultados vía Sistemas ….. esto es muy atractivo, sobre todo para las grandes consultoras, porque poner patas arriba los Sistemas supone una enorme cantidad de horas
-Habrá otros que, para lograr ese vuelco, pongan a pensar a los expertos internos, en Brainstroming´s bien estructurados, apoyándose en las enseñanzas y Metodología de la Mejora Continua LEAN; es un camino bueno, salvo por un pequeño problema: es un método lento, y la Cuenta de Resultados no puede esperar años para que los números rojos se transformen en negros
También he insistido en que, como parte consustancial con esa forma rápida de hacer implantaciones de Mejora Radical LEAN, es importantísimo hacer nuestro enfoque asentando bien los pilares del Modelo Industrial de Excelencia LEAN ENTERPRISE que perseguimos
Sentar bien esos pilares permitirá obtener la flexibilidad, productividades y calidades máximas antes de empezar la migración hacia la Industria 4.0, o se hacia la Mass Customization, y, llevando eso en nuestras mochilas, el camino tendrá muchos menos obstáculos, será mucho más transitable y estaremos en disposición de estar siempre en el pelotón de cabeza
Por último, como reflexión previa al contenido de este escrito, en el post de la semana pasada hablé de las características clave de una Best Practice” que está funcionando a la perfección en uno de nuestros clientes más representativos, cuyos puntos más significativos son:

Best Practice de Mejora Radical LEAN en uno de nuestros Clientes más emblemáticos
-Se lleva a cabo la Mejora Radical LEAN en tres fábricas
-Siempre hay dos Proyectos de Mejora Radical en marcha por Fábrica, uno de los dos liderado directamente por DIT y el otro internamente: estos 2x3=6 Proyectos se llama Tanda
-Cada Tanda ( 2 Proyectos x 3 Fábricas ) se debe terminar en 6 meses, implantación incluida, con su reflejo en la Cuenta de Resultados, lo que significa que al cabo de un año se han terminado entre las tres fábricas doce Proyectos de Mejora Radical
-Todos los indicadores deben ser traducidos a Euros, y deben tener su reflejo en la Cuenta de Resultados
-Los pay-backs  ( incluidos los costes de implantación y de Consultoría ) son inferiores a seis meses
-Hay reuniones de seguimiento, lideradas por el Director General, cada dos semanas; a esa reunión asisten los Directores de las tres Fábricas, y los Directores de Ingeniería, Planificación y Calidad 
-Los especialistas de DIT, en la Fase de Análisis, llevan a cabo las observaciones de Valor vs No Valor: en menos de un mes están detectadas/clasificadas las operaciones de No Valor e identificada la causa raíz
-En menos de un mes DIT y los Equipos de Cliente resuelven el diseño, aportando desde el origen, por nuestra parte, soluciones precocinadas que permiten poner encima de la mesa soluciones concretas para el Cliente en plazos mínimos
-En la Fase de Implantación, DIT tiene una fuerte presencia en Planta durante las primeras semanas, para resolver rápidamente los problemas/dudas que puedan surgir
-En cada reunión de seguimiento quincenal, se presentan los avances de dos ( de los seis ) Proyectos por parte de los Líderes internos correspondientes

Dicho todo lo anterior, y ya como corazón argumental del presente escrito, me gustaría resaltar una cosa que, aunque implícita en todos estos mensajes, merece la pena subrayar de forma explícita:

-Estos Proyectos de Mejora Radical LEAN empiezan y acaban en el tiempo previsto

-No hay desviaciones en cuanto a costes de los recursos previstos vs reales

-Los objetivos se consiguen de forma sistemática en los seis meses previstos

-La comunicación a todos los niveles de la Organización es impecable

-Las planificaciones iniciales son ejemplares, en cuanto a tener en cuenta los todos los detalles que hay que tener en cuenta para evitar sorpresas/desviaciones

-Las herramientas escogidas ( LEAN por supuesto ) al principio del Proyecto son las idóneas para asegurar el éxito de las implantaciones….ahí tengo que decir, con toda la humildad del mundo, que valen su peso en oro las soluciones precocinadas que aporta DIT

-El seguimiento, control y gestión de riesgos es perfecto, vía no solamente esas reuniones quincenales clave a nivel de la más alta Dirección del Cliente, sino sobre todo debido a la más alta prioridad que toda la Organización percibe de que esas implantaciones LEAN son estratégicas

Como curiosidad, me gustaría adjuntar el contenido que un mail que acabo de recibir, de los siete pecados capitales derivados de una mala dirección de Proyectos:

Los siete pecados de un mal gestor de proyectos

Según el Project Management Institute solamente el 26 % de los proyectos salen adelante. Es decir, la mayoría de los proyectos fracasan: o bien no se acaban a tiempo, o sobrepasan el presupuesto o no atañen el resultado final esperado. Mucho de estos fallos pueden atribuirse a una mala gestión del proyecto. Antes de profundizar en cómo mejorar los resultados, veamos una pequeña lista de los errores más comunes.

1. Una mala comunicación
Estamos todos de acuerdo en que compartir conocimiento e información es esencial para que un proyecto salga bien, ¿no es así? Sin embargo, seguimos viendo que esta falta de comunicación es el motivo principal para que los proyectos no obtengan los resultados esperados o no lleguen a funcionar.
Una mala comunicación puede tener diferentes causas: barreras lingüísticas, rasgos personales no complementarios, características del lugar de trabajo, canales que fallan… Y las posibles consecuencias también son muchas: diferentes expectativas y desacuerdos, egos dañados, estrés innecesario por falta de visión de conjunto, peticiones de última hora y sobrecarga de trabajo.

2. Una nula planificación

Cuando un proyecto importante aterriza en tu mesa de trabajo, tu primer reflejo será atacarlo de frente y empezar a reunir las necesidades que demande. A menudo, la planificación se deja en un segundo plano, como si fuera una actividad de segunda categoría, como algo que deberá hacerse, pero que no añade valor al producto final.
No obstante, fallar al definir adecuadamente el alcance, las responsabilidades o el plazo provocará, sin duda alguna, muchos problemas más adelante. Sin un buen plan, te arriesgas a perder el apoyo empresarial, los recursos y el tiempo, así como a incumplir los plazos y a disgustar a compañeros o clientes.

3. Perder de vista los detalles

Lo más difícil de gestionar son los detalles. Cuando estás llevando a cabo varios proyectos a la vez, estar pendiente de todos ellos puede ser complicado. ¿Cómo vamos con el presupuesto? ¿Quién es responsable y de qué? ¿Vamos bien de tiempo para cumplir el plazo?
A nadie le gustan esos incómodos silencios en las reuniones, o –Dios nos libre– hablar al cliente equivocado sobre un proyecto que no es el suyo. En el mejor de los casos, perderás la confianza del cliente, y, en el peor, puedes perder el proyecto entero.

4. Utilizar las herramientas equivocadas
Como gestor de proyectos, debes utilizar muchas herramientas para realizar un buen seguimiento de tu equipo, las tareas delegadas, las entregas y el estado de los proyectos. Sin embargo, a menudo el software que utilizas no cumple tus expectativas, no es suficientemente flexible para el tipo de proyecto que llevas o te ralentiza demasiado debido a su complejidad. El resultado puede ser parecido a intentar comer sopa con un tenedor.

5. Falta de seguimiento y control
De acuerdo, imaginemos que ya has empezado tu proyecto y has creado un apretado programa, pero que nunca o casi nunca lo actualizas. Para asegurarte de que cada cosa va según lo planeado, debes ir comprobándolo y realizar cambioscuando sea necesario. Eso también significa que tienes que ir controlándolo con el equipo para prevenir que no se ralentice ningún trabajo.

6. La gestión de riesgos
Cada proyecto es único y, por ello, siempre hay un cierto grado de impredecibilidad. Cualificar y cuantificar estos posibles factores que pueden ir mal para anticiparlos y ver cómo podrían afrontarse es los que se llama la “gestión de riesgos”. Y esa es otra de las funciones de un gestor de proyectos.

7. Demasiados cambios en el proyecto
Veamos un ejemplo: el cliente pide un ‘pequeño cambio’ o ‘añadir una cosita’ al proyecto. Según él, una modificación tan pequeña no puede afectar al presupuesto o a los plazos. Pero no es así.
Cada proyecto requiere un equilibrio difícil de cuadrar entre el coste, la rentabilidad, el tiempo, el trabajo, la calidad y el riesgo. Modificarlo es casi siempre en detrimento del proyecto y de sus resultados. Como director de proyectos, es tu responsabilidad mantener este equilibrio y avisar a tus clientes cuando lo ponen en peligro.

Estos siete pecados capitales los he sacado del siguiente link de Ana Gloria Rebolledo, que me ha encantado:
Enhorabuena , Ana Gloria, por resumir de forma tan clara esos errores que se cometen en más del 80% de los Proyectos

Ana Gloria, me vas a permitir una humilde aportación a este escrito tan bueno tuyo, siempre dicho con toda la humildad del mundo, y con el único ánimo de aportar para que la gestión de Proyectos sea cada vez mejor
Decir de entrada que, como no puede ser de otra manera en mis opiniones de los que ya me conocéis, creo que una gestión de Proyectos del siglo XXI debería incluir, aparte de los criterios ya expuestos perfectamente por Ana Gloria, los siguientes criterios LEAN:
-No debe haber flujos hacia atrás en las actividades planificadas
-El camino crítico debe estar no solamente identificado, sino que se deben prever cómo solucionar/romper los cuellos de botella identificados
-Las actividades se deben poderse hacer bien a la bien a la primera: hay que prever los poka-yokes al 100% a prueba de fallos que permitan que esto sea así
-Las operaciones de No Valor entre actividades de Valor deben estar identificadas y se debe poder definir/gestionar las causas raíz para eliminarlas  


Como colofón, y con objeto de que este mail tenga todo lo que tiene que tener para cerrar mi base argumental sin necesidad de escritos anteriores, adjunto de nuevo unas diapositivas que explican los principios en los que se asientan nuestros Proyectos de Mejora Radical LEAN y los resultados que típicamente conseguimos:























Que disfrutéis cada hora del fin de semana

Un cordial saludo
Alvaro Ballesteros









sábado, 7 de octubre de 2017

Mensajes amables de fin de semana: me encanta que el premio Nobel de Física 2017 se lo hayan dado a protagonistas clave de la detección de las ondas gravitacionales


Estimad@s  Clientes y/o amantes del LEAN:

Esta semana han concedido el premio Nobel de Física a tres físicos norteamericanos, Rainer Weiss, Barry Barish y Kip Thorne, por su decisiva contribución a la detección de las ondas gravitacionales
Por escritos anteriores, habréis intuido mi pasión por este descubrimiento, plasmado en lo que ya habían detectado el par de interferómetros norteamericanos LIGO al que hace nada se unió el europeo VIRGO
Casualmente, la semana pasada hablé, en mi post, de la primera detección triple ( por primera vez, juntándose al equipo LIGO el VIRGO ) de una onda gravitacional; ver mi entrada:
Mensajes amables de fin de semana: primera detección triple de una onda gravitacional

Parecerá un descubrimiento más, pero no lo es, y eso por varias razones:

-Hasta ahora solo veíamos el cosmos a través de ondas electromagnéticas; las había de todos los “colores”: de luz visible, de infrarrojos, ultravioletas, de rayos X, de rayos Gamma, etc…..más o menos energéticas, pero siempre electromagnéticas
-Lo anterior quiere decir que solo veíamos a través del sentido del “ojo”, más o menos visible, pero los mismos mecanismos preparados para detectar electromagnetismo
-Pero las ondas gravitacionales son otra cosa totalmente diferente…es como observar el cosmos a través de otro sentido….y por primera vez estamos preparados para “oírlo”

-Por otro lado, las ondas gravitacionales tienen otro encanto, para mi tan profundo como cuando Maxwell predijo las ondas electromagnéticas, veinte años antes de que Hertz las descubriera en el laboratorio…. estaban detrás de unas hermosas ecuaciones matemáticas: dijo Maxwell, después de deducir estas cuatro bellas ecuaciones, que forman parte inolvidable de la historia de la ciencia:  …..!!!!pues esas ondas tienen que existir!!!!





¿Qué tienen en paralelo las ondas gravitacionales?...........pues nada más y nada menos que Einstein, cuando le “pegaba al coco” en aquella oficina de patentes de Suiza donde andaba ganándose la vida, dijo, después de descubrir su famosa Teoría General de la Relatividad, lo mismo………!!!las ondas gravitacionales tienen que existir!!!!
Todo salía como consecuencia de sus famosas ecuaciones de campo
Las ecuaciones de campo de Einstein tienen la forma:
G=kT
donde G es una expresión matemática llamada ‘tensor de Einstein’ que contiene toda la información geométrica del espacio-tiempo, y T es el ‘tensor de energía-impulso’ que describe las propiedades físicas de los sistemas materiales que generan la gravitación.
Las ecuaciones de Einstein son un sistema de 10 ecuaciones diferenciales en derivadas parciales de tipo hiperbólico no-lineales. Dada su extrema complejidad se conocen pocas soluciones exactas de las mismas, y suelen utilizarse una variedad de soluciones aproximadas.

De todas las formas, tampoco hay que liarse mucho con los detalles: lo que dicen las ecuaciones de campo es sencillo: la parte derecha de las ecuaciones indican propiedades de las masas, la parte izquierda describen las consecuencias sobre el espacio-tiempo, o sea sobre qué pasa con los objetos que se acercan a esas masas ( lo que antes de Einstein era el campo gravitatorio )

Para los “vagos/poco pacientes con estos temas”, me voy a permitir una última analogía sobre ambos tipos de campos:
¿Cómo se origina una onda electromagnética?: con un electrón acelerando o frenando
¿Cómo se origina una onda gravitatoria?: con un objeto masivo acelerando o frenando

Ver más información sobre ondas gravitacionales y la Teoría General de la Relatividad en mis post´s:
Mensajes amables de fin de semana: la detección de ondas gravitacionales nos abre un nuevo sentido para observar el Universo:

Para los más entusiastas, reproduzco a continuación mi post del 6 de Diciembre de 2015, que hice como mi más apasionado homenaje a Einstein, en el centenario de la Teoría General de Relatividad

Mensajes amables de fin de semana: el pasado miércoles 25 de Noviembre la Teoría General de la Relatividad cumplió 100 años:

“Ya no queda nada nuevo que descubrir en la Física. Lo que queda es realizar medidas cada vez más precisas” (Discurso de Lord Kelvin en la British Association for the Advancement of Science, 1900)
Otro participante concluyó: “Solo quedan dos problemillas por resolver, la constancia de la velocidad de la luz y la radiación del cuerpo negro, pero…realmente ya no hacen falta más generaciones de físicos”
El hecho de que la velocidad de la luz sea constante para diferentes observadores fue lo que llevó a Einstein a formular la Teoría Especial de la Relatividad, en 1905. La radiación del cuerpo negro llevó a Plank a dar el pistoletazo de salida, junto con una media docena de físicos, a la Mecánica Cuántica
Pero este escrito está dedicado a la Teoría General de la Relatividad, de cuya presentación se ha cumplido este pasado miércoles 25 de Noviembre el centenario 



El 25 de Noviembre de 2015 se cumplen 100 años del día en que Einstein presentó, ante la Academia Prusiana de Ciencias, en Berlín, las ecuaciones definitivas de su Teoría General de la Relatividad 




Este escrito, a través de un resumen de lo más pedagógico que he encontrado en Internet sobre este tema, pretende ser un homenaje a la persona que fue capaz de alcanzar uno de los logros más brillantes de la mente humana; para mí, lo más sorprendente es que….. ¡! Escaló esta cima prácticamente solo!!!     

1. Resumen del artículo publicado por José Manuel Sánchez Ron, catedrático de Historia de la Ciencia en la Universidad Autónoma de Madrid, el pasado domingo en El Mundo
Si hay una fuerza, de las cuatro que hemos identificado en la naturaleza, con la que estamos familiarizados, cuya presencia es omnipresente en el espacio y el tiempo, es la gravitacional. Sabemos de las otras tres fuerzas -la electromagnética, la fuerte (que impide que los núcleos de los átomos que constituyen nuestros cuerpos se rompan) y la débil (responsable de los fenómenos radiactivos) -, pero de ninguna somos tan conscientes como de la gravitacional, que nos acompaña de la cuna a la tumba.
Los antiguos griegos, con Aristóteles a la cabeza, trataron de explicar la gravedad basándose en "movimientos y lugares naturales", en los que la cuantificación del cambio de posición brillaba por su ausencia. Sería Galileo quien, casi dos mil años después, se hizo - y respondió - la aparentemente humilde pregunta de cuánto tiempo tarda un cuerpo en caer. Y en 1687, Isaac Newton presentó tres leyes que rigen cualquier movimiento, más una ley específica para la gravitación, conjunto que mantuvo su vigencia hasta que en 1915 Albert Einstein lo modificó radicalmente.
Fue el 25 de noviembre de aquel año cuando Einstein presentó la formulación de la nueva teoría de la gravitación en un artículo de cuatro páginas titulado "Las ecuaciones del campo gravitacional", que se publicó el 2 de diciembre en las actas de la Academia. Se trataba de una construcción completamente diferente a todas las que habían existido anteriormente en la Física, y también a las que se han construido después. Mientras que hasta entonces el marco geométrico, el espacio en el que tenían lugar los fenómenos que describía la teoría en cuestión no se veía afectado por estos, en la formulación que presentó Einstein, denominada "teoría de la relatividad general", la forma de ese escenario, del espacio, ahora indisolublemente asociado al tiempo - de ahí que haya que hablar de un espacio-tiempo cuatridimensional -, dependía de la materia-energía que contuviese, y cómo ésta obviamente cambia (de lugar, de estado) con el paso del tiempo, el espacio-tiempo debía ser dinámico, curvo.










Cuando Einstein se dio cuenta de que la gravitación implicaba que el espacio-tiempo dejaba de ser inmutable, comprendió que necesitaba la ayuda de un matemático familiarizado con la geometría de los espacios curvos. Y tuvo la fortuna de encontrar ese matemático en un amigo y compañero de estudios (el mismo que le había ayudado a conseguir el empleo en Berna): Marcel Grossmann, catedrático en la Escuela Politécnica de Zúrich, a la que, como señalé, Einstein se incorporó en 1912.
Provisto con el necesario equipaje matemático, Einstein necesitó todavía de un par de años de intensos esfuerzos, que en ocasiones minaron su salud, de ideas abandonadas y, algunas, vueltas a retomar, para llegar a la solución final del 25 de noviembre. El resultado le fascinó: el 26 de noviembre escribía a un íntimo amigo, el médico Heinrich Zangger, "La teoría es bella más allá de toda comparación". Y aunque es difícil, y en última instancia subjetivo, enjuiciar el concepto de belleza en la ciencia, existen sobrados argumentos para defender que, efectivamente, la relatividad general es una teoría extremadamente bella: matemáticamente compleja - complejidad que, sin embargo, no es ajena a que incorpore en su esqueleto principios de simetría fundamentales - a la vez que física y filosóficamente profunda, cambió nuestra forma de entender la realidad, algo que se puede decir de pocas formulaciones científicas.
Curvatura de la luz
Pero la belleza no es ni necesaria ni suficiente. Una nueva teoría debe contener un mayor grado de "verdad" que las que le preceden. Y la relatividad general también cumplió de entrada tal requisito, con tres predicciones experimentales: el desplazamiento del perihelio (el punto de la órbita más cercano al Sol) de los planetas, un efecto especialmente manifiesto en el caso de Mercurio y que había permanecido sin resolver en la teoría newtoniana durante más de un siglo; el desplazamiento gravitacional hacia el rojo de las líneas que aparecen en los espectros de las radiaciones; y la curvatura de los rayos de luz debido a la influencia del campo gravitacional.

Fue este último efecto el que hizo más creíble la relatividad general (la aplicación al conjunto del Universo, la denominada cosmología relativista, que el propio Einstein creó en 1916, aún tardaría en mostrar su poder: no fue hasta 1929 cuando permitió dar una base teórica al descubrimiento de Edwin Hubble de la expansión del Universo). Lo hizo de la mano de los resultados de las observaciones realizadas por una expedición científica británica a la isla Príncipe, en África, y a Sobral, en el norte de Brasil, con motivo del eclipse de Sol del 29 de mayo de 1919. El 6 de noviembre, en una reunión conjunta de la Royal Society y la Royal Astronomical Society, se anunciaron los resultados, que confirmaban la predicción relativista. Alfred North Whitehead, distinguido matemático y filósofo que asistió a aquella reunión, describió el ambiente que rodeó la reunión: "Toda la atmósfera de tenso interés era exactamente la de un drama griego: nosotros éramos el coro, comentando el decreto del destino revelado en el desarrollo de un incidente supremo. Había una cualidad dramática en la misma representación; el ceremonial tradicional y, en el trasfondo, el retrato de Newton para recordarnos que la mayor de las generalizaciones científicas iba a recibir ahora, después de más de dos siglos, su primera modificación."




El día siguiente, The Times londinense anunciaba: "REVOLUCIÓN EN CIENCIA. Nueva teoría del Universo. Ideas newtonianas desbancadas". Y así, Albert Einstein pasó de ser un físico reconocido y admirado por sus colegas, a convertirse en un personaje famoso mundialmente, dudoso pero eficaz e innegable trono en el que aún permanece como uno de los más grandes científicos de todos los tiempos (en mi opinión, sólo Isaac Newton puede arrebatarle el primer puesto en una hipotética escala de esos "grandes"). Reconociendo su importancia, cuando estaba próximo el final del siglo XX, centuria tan terrible como maravillosa, en su último número del año (31 de diciembre de 1999) la revista estadou¬nidense Time, designó a Einstein "Person of the Century" ("Personaje del siglo"). Quedaron "finalistas", Franklin Delano Roosevelt y Mohandas Gandhi, tres personajes bien adecuados a los tres grandes apartados que caracterizaron el siglo XX: "Ciencia y tecnología", "Democracia" y "Derechos civiles".
En cuanto a la teoría cuyo centenario celebramos ahora, la relatividad general, continúa manteniendo su vigencia, enriquecida desde hace décadas al ser confrontada con objetos astronómicos - como cuásares, púlsares, estrellas de neutrones o agujeros negros - para los que la vieja, venerable, física newtoniana poco podía decir.

José Manuel Sánchez Ron es catedrático de Historia de la Ciencia en la Universidad Autónoma de Madrid, miembro de la Real Academia Española y Premio Nacional de Ensayo 2015. El 25 de noviembre impartirá una conferencia conmemorativa por el centenario de la Relatividad en la en la Fundación BBVA, y publicará su nuevo libro Albert Einstein. Su vida, su obra y su mundo, coeditada por esta misma institución.

2.La teoría general de la relatividad, explicada en dos minutos

3.Einstein vs Newton





4.Claves para comprender la teoría general de la relatividad
-El espacio-tiempo está curvado por la masa y energía que contiene
-Esto quiere decir que cuando un objeto cae, en realidad recorre un camino a lo largo del espacio-tiempo que ha sido curvado por la masa-energía que contiene




-Consecuencia del punto anterior: en la formulación de Einstein desaparece la noción de gravedad, que ha sido sustituida por la curvatura del espacio-tiempo
-Si un mago hiciese desaparecer el Sol, no percibiríamos el efecto hasta que las ondas gravitatorias, que viajan a la velocidad de la luz, llegasen a la Tierra, lo que ocurriría en 8 minutos.




-Las ondas gravitatorias son otra de las predicciones pendientes de la teoría más hermosa de Einstein ( aún no se han podido detectar directamente )
-Las ecuaciones de Einstein dejan claro que el espacio y el tiempo son la misma cosa y, por tanto, que la deformación del primero también afecta al segundo
-El tiempo transcurre a diferente ritmo según la altura sobre la tierra. El transcurso irregular del tiempo a diferentes alturas de la Tierra afecta a la sincronización de los relojes en la constelación de satélites responsables del funcionamiento del GPS (sí, esos aparatos). Sin conocer la teoría, éstos no funcionan
-El tiempo pasa más despacio cerca de un agujero negro
-La luz se desvía al pasar cerca del Sol. La desviación de la luz es la base de las medidas basadas en lentes gravitatorias, que permiten conocer la distribución de masa en objetos distantes y enormes tales como cúmulos de galaxias, cimentando en particular la idea de que existe mucha materia oscura en el Universo
-Se puede dar una larga lista de consecuencias experimentales inexplicables sin la Relatividad General. A título de ejemplo: la Cosmología, que describe la historia, evolución y composición del Universo, incluyendo su expansión, actualmente aceleradaLos púlsares, estrellas de neutrones muy compactas, con masas mayores que la del Sol pero radios de apenas unos kilómetros. Más compactos aún, los agujeros negros, objetos fascinantes por sus propiedades y su simplicidad, ubicuos en el Universo: parece que existe uno gigante en el centro de cada galaxia respetable. (La Vía Láctea tiene el suyo, "nuestro agujero negro": Sagitario A* se llama esta simpática mascota de millones de masas solares)


5.Las ecuaciones de campo de Einstein
Las ecuaciones de campo de Einstein tienen la forma:
G=kT
donde G es una expresión matemática llamada ‘tensor de Einstein’ que contiene toda la información geométrica del espacio-tiempo, y T es el ‘tensor de energía-impulso’ que describe las propiedades físicas de los sistemas materiales que generan la gravitación.
Las ecuaciones de Einstein son un sistema de 10 ecuaciones diferenciales en derivadas parciales de tipo hiperbólico no-lineales. Dada su extrema complejidad se conocen pocas soluciones exactas de las mismas, y suelen utilizarse una variedad de soluciones aproximadas.

6.La relatividad general y la dilatación del tiempo
Noción general de la Teoría Especial de la Relatividad:
Merece la pena detenerse un poco en esta explicación, maravillosamente simple, hecha con la ayuda del reloj más sencillo que se pueda imaginar

¿Por qué el tiempo pasa más despacio cerca de un agujero negro? (Caso de la película “INTERSTELLAR”):
Eso es precisamente lo que pasa en la escena de Interestellar. Los que bajan al planeta que da vueltas alrededor de un agujero negro están sometidos a una distorsión espacio-temporal inmensa, mientras que el tipo que se queda esperando en el satélite está suficientemente lejos para no notarla. Por tanto, el tiempo para los que están en el planeta pasa extremadamente despacio comparado con el que nota el tipo que está en órbita. Por eso, cuando todos se reúnen de nuevo, los que han bajado al planeta no han envejecido mientras que el señor del satélite está hecho un carcamal.

Estamos en  medio del campo por la noche y apuntamos un láser en vertical hacia el cielo. La fuerza gravitatoria de la Tierra tirará del rayo de luz hacia la superficie o, más correctamente, el rayo de luz deberá escalar por las “paredes” de la depresión tridimensional provocada en el espacio-tiempo por nuestro planeta y perderá energía durante el proceso.

Si lanzamos una piedra al aire, la gravedad la ralentiza a media que gana altura hasta que le roba toda la energía que le habíamos impartido al tirarla. Ese es el momento en el vuelo de la piedra se detiene y vuelve a caer al suelo. Pero la velocidad de la luz es una constante inalterable, así que, por mucho que la Tierra se oponga, el rayo de luz del láser seguirá escapando a la misma velocidad (casi 300.000 km/s). Si esta pérdida de energía no puede manifestarse ralentizando el haz de luz, 

¿Por dónde está escapando la energía del sistema?
La única manera que la luz tiene de perder energía es alargando su longitud de onda. Es decir, que un rayo de luz proyectado hacia el cielo desde la superficie terrestre será “estirado” por la gravedad de la Tierra e irá aumentando su longitud de onda a medida que se aleja de nosotros.




Los valores numéricos que daré a continuación están inventados para que sea más fácil de visualizar, pero la esencia de la explicación es la misma.

Imaginemos que colocamos dos cronómetros idénticos junto al haz de luz: uno de ellos en la superficie terrestre y el otro a 50 kilómetros del altura. Estos dispositivos tienen una precisión de nanosegundos (milmillonésimas de segundo).

Supongamos que la luz sale del láser con una longitud de onda inicial de 30 centímetros, lo que significa que a la salida del láser habrá una distancia de 30 centímetros entre cada pico de la onda. Como la luz viaja a casi 300.000 kilómetros por segundo, en un nanosegundo cada pico de la onda se habrá desplazado 30 centímetros y un pico nuevo habrá salido del láser.

De esta manera, el cronómetro que está situado junto al láser mide que cada nanosegundo aparece un nuevo pico de la onda.

Ahora tomamos el segundo cronómetro y nos montamos en un ascensor muy complejo que hemos construido para hacer este experimento. Subimos hasta los 50 kilómetros de altura y nos encontramos con nuestro rayo de luz estirado por la gravedad. Medimos su longitud de onda y vemos que la distancia de 30 centímetros que había entre dos picos de la onda a la salida del láser se ha estirado hasta los 90 centímetros debido a la distorsión espacio-temporal generada por nuestro planeta. Como la onda es el triple de larga, entonces deberían transcurrir 3 nanosegundos entre cada pico de la onda… ¿No?

Pues no: al mirar el cronómetro, vemos que el tiempo que pasa entre cada pico sigue siendo el mismo, un nanosegundo. Aunque parezca contraintuitivo al principio, tiene sentido: las ondas que llegan a la estratosfera son las mismas ondas emitidas por el láser así que, pese a que van estirándose durante el camino, conservan el ritmo con el que salen del láser, de un nanosegundo entre cada pico.

Si las distancias medidas son distintas y la velocidad de la luz es constante, pero aún así el tiempo que tarda la luz en cubrir esa distancia es el mismo, sólo hay una manera de explicar esta experiencia: el tiempo transcurre a un ritmo distinto para la persona que observa cada situación.

De la misma manera que cuando vamos en coche por la carretera no nos parece que se muevan los vehículos que van a la misma velocidad que nosotros, cuando nos encontramos a la misma altura que el cronómetro no veremos el tiempo pasar a un ritmo distinto porque los dos estaremos sintiendo la misma atracción gravitatoria.

Es decir: en la superficie terrestre, tanto tu reloj como tú estáis sometidos a la misma curvatura del espacio-tiempo, así que los dos notáis cómo el tiempo transcurre al mismo ritmo. En la estratosfera la curvatura del espacio-tiempo es menor, pero los dos estáis metidos en ella, así que el efecto es el mismo.

Pero en el momento que tomemos unos prismáticos desde el suelo y miremos el cronómetro que está en la estratosfera, veremos que sus agujas marcan el tiempo 3 veces más rápido que las nuestras. En la situación inversa, si desde la estratosfera miramos el cronómetro que está en el suelo, veremos que mide el tiempo a un ritmo 3 veces más lento que el nuestro.

Por tanto, la gravedad y el tiempo se pueden representar así:






Que disfrutes cada hora del fin de semana

Un cordial saludo
Alvaro Ballesteros












Enfoque DIT de Mejora Radical LEAN para migrar rápidamente hacia la Excelencia Industria 4.0


Estimad@s Clientes y/o amantes del LEAN:

Como colofón a mis últimos escritos, adjunto unas diapositivas que resumen nuestro enfoque para darle la vuelta a las Cuentas de Resultados en cuestión de meses, vía detectar e implantar Proyectos de Mejora Radical LEAN
Para estos cambios rápidos en las Cuentas de Resultados ( que, en un mundo como el actual, se necesita sí o sí , hacer a velocidad de vértigo ) habrá quien ofrezca soluciones muy diferentes:
-Hay quien optará por ir a la Industria 4.0 vía Sistemas ….. esto es muy atractivo, sobre todo para las grandes consultoras, porque poner patas arriba los Sistemas supone una enorme cantidad de horas
-Habrá otros que, para hacer esa migración hacia la Industria 4.0, pongan a pensar a los expertos internos, en Brainstroming´s bien estructurados, apoyándose en las enseñanzas y Metodología de la Mejora Continua LEAN; es un camino bueno, salvo por un pequeño problema: es un método lento, y la Cuenta de Resultados no puede esperar años para que los números rojos se transformen en negros
-Nosotros, en DIT, optamos por ayudar a la migración hacia la Industria 4.0 sentando bien los pilares del edificio, y hacerlo de forma rápida, vía el enfoque de Mejora Radical LEAN. Ya lo he explicado en mails/escritos anteriores, pero merece la pena insistir en ello
Sentar bien esos pilares permitirá obtener flexibilidad, productividades y calidades máximas antes de empezar la migración hacia la Industria 4.0, o se hacia la Mass Customization, y, llevando eso en nuestras mochilas, el camino tendrá muchos menos obstáculos, será mucho más transitable y estaremos en disposición de estar siempre en el pelotón de cabeza    
Para ayudar a entender nuestro enfoque, ahí van unas reflexiones clave, sacadas de una “Best Practice” que está funcionando a la perfección en uno de nuestros clientes más representativos:

Best Practice de Mejora Radical LEAN en uno de nuestros Clientes más emblemáticos
-Se lleva a cabo la Mejora Radical LEAN en tres fábricas
-Siempre hay dos Proyectos de Mejora Radical en marcha por Fábrica, uno de los dos liderado directamente por DIT y el otro internamente: estos 2x3=6 Proyectos se llama Tanda
-Cada Tanda ( 2 Proyectos x 3 Fábricas ) se debe terminar en 6 meses, implantación incluida, con su reflejo en la Cuenta de Resultados, lo que significa que al cabo de un año se han terminado entre las tres fábricas doce Proyectos de Mejora Radical
-Todos los indicadores deben ser traducidos a Euros, y deben tener su reflejo en la Cuenta de Resultados
-Los pay-backs  ( incluidos los costes de implantación y de Consultoría ) son inferiores a seis meses
-Hay reuniones de seguimiento, lideradas por el Director General, cada dos semanas; a esa reunión asisten los Directores de las tres Fábricas, y los Directores de Ingeniería, Planificación y Calidad 
-Los especialistas de DIT, en la Fase de Análisis, llevan a cabo las observaciones de Valor vs No Valor: en menos de un mes están detectadas/clasificadas las operaciones de No Valor e identificada la causa raíz
-En menos de un mes DIT y los Equipos de Cliente resuelven el diseño, aportando desde el origen, por nuestra parte, soluciones precocinadas que permiten poner encima de la mesa soluciones concretas para el Cliente en plazos mínimos
-En la Fase de Implantación, DIT tiene una fuerte presencia en Planta durante las primeras semanas, para resolver rápidamente los problemas/dudas que puedan surgir
-En cada reunión de seguimiento quincenal, se presentan los avances de dos ( de los seis ) Proyectos por parte de los Líderes internos correspondientes

NOTA MUY IMPORTANTE.  Siempre, desde que hace muchos años KAWASAKI HEAVY INDUSTRIES ( el fabricante, entre otras muchas cosas, del Tren Bala japonés, barcos, subconjuntos de aviones, estructuras metálicas para grandes obras de ingeniería, maquinaria de obras públicas, etc.) nos lo dejó grabado a sangre y fuego, abordamos la mejora LEAN de acuerdo a las siguientes prioridades:
                -Primero, robustecer los Procesos Clave de Negocio ( con los sistemas existentes ), creando flujo, conectando operaciones de Valor, flexibilizando/reduciendo drásticamente los cambios, poniendo sistemas a prueba de fallos al 100% ( poka-yokes), sistemas de control visual (Andones), etc.  
                -Segundo, seguir robusteciendo Procesos de Negocio
                -Tercero, una vez robustecidos los Proceso de Negocio, modificar los Sistemas…… pero no porque sí…. sino para seguir robusteciendo los Proceso Clave de Negocio       

Para finalizar, dos pequeñas anécdotas:
1ª Anécdota
Cuando, hace años, le preguntaban a un directivo de TOYOTA por qué divulgaba las herramientas LEAN y, si no le importaba que sus competidores se la copiaran, él, mezclando la flema británica y la determinación japonesa, contestó:
“Aunque lo intenten, llevamos 20 años de delantera en las soluciones de detalle…..(Vdes, ingleses, me entenderán bien porque inventaron aquello de que el demonio está en los detalles ) …..aunque, concluyó….. de todas formas, Vdes no lo harán”
Mi propia conclusión, ya de mi cosecha: quiso decir …Vdes no lo harán fortaleciendo Procesos, sino que enseguida buscarán otras vías más IT

2ª Anécdota
Yo he estado trabajando, durante nueve años, de Senior Manager en una de las grandes consultoras de este país; y cuando, una vez al mes, el Socio Director del Grupo Industrial nos juntaba a todos los Seniors Managers bajo su mando, siempre nos echaba en cara a los “Manufas” que con las soluciones LEAN se facturaba mucho menos que con las soluciones SAP….siempre le contestaba yo a mi querido jefe P.: cualquier caos del mundo industrial se puede arreglar de dos formas, creando flujo LEAN en Planta y luego poniendo la guinda de Sistemas, o simplemente aplicando de forma exclusiva la solución de Sistemas; si optas por la primera opción, vendarás poca consultoría pero arreglarás de raíz el problema del Cliente….si optas por la segunda, venderás mucha más horas, la tarta estará coronada por una capa de nata y también, por qué no, por una maravillosa guinda,…y habremos organizado el caos,…. pero el hedor de ese caos tarde o temprano hundirá toda la tarta
También creo, en honor a la verdad, que hoy por hoy sigue siendo verdad que la enorme diferencia de horas que hay entre optar por la solución de Sistemas, comparado con las pocas horas que se ofertan en los servicios LEAN , supone una tentación casi irresistible para los que ofrecen servicios de Consultoría
Y esto era así antes, cuando la disyuntiva era: ¿arreglamos el caos con SAP o con LEAN?, y creo que, de alguna manera, también es así ahora cuando la pregunta que se hacen todas las Empresas es ¿cómo migramos hacia la Industria 4.0, hacia la Mass Customization?: ¿nos basamos en Sistemas o buscamos la máxima flexibilidad que exige el nuevo paradigma en las herramientas LEAN?
Por cierto, yo nunca he dicho que no haya que aplicar Sistemas a la hora de darle la vuelta a las Cuentas de Resultados, simplemente digo que si no se elimina el caos, y solo lo automatizamos,…. pues efectivamente, tendremos un caos automatizado…de cajón, ¿no?


Como colofón, ahí van unas diapositivas donde resumimos nuestro enfoque de Mejora Radical LEAN:

































Que disfrutes cada hora del fin de semana

Un cordial saludo
Alvaro Ballesteros