OPTIMIZACIÓN CON ENFOQUE A DISEÑO Y SIMULACIÓN EN  
LA IDEALIZACIÓN DEL PROCESO DE EMBALAJE  
OPTIMIZATION WITH A FOCUS ON DESIGN AND SIMULATION  
IN THE IDEALIZATION OF THE PACKAGING PROCESS  
Gutiérrez Martínez Héctor Luis  
Tecnológico Nacional de México/ I.T. De Pachuca  
https://orcid.org/0009-0007-7820-9575  
hector.gm@pachuca.tecnm.mx  
Mohedano Torres Enrique de Jesús  
Tecnológico Nacional de México/ I.T. De Pachuca  
https://orcid.org/0000-0002-0219-5038  
enrique.mt@pachuca.tecnm.mx  
Cortés Zapata Silvia Sarahi  
Tecnológico Nacional de México/ I.T. De Pachuca  
https://orcid.org/0009-0008-7990-1595  
l20200703@pachuca.tecnm.mx  
Isidro Manzano Sebastián Arath  
Tecnológico Nacional de México/ I.T. De Pachuca  
https://orcid.org/0009-0004-6638-6636  
l20200711@pachuca.tecnm.mx  
Anguiano Montiel Johana Melina  
Tecnológico Nacional de México/ I.T. De Pachuca  
https://orcid.org/0009-0006-1151-915X  
l22200798@pachuca.tecnm.mx  
DOI: https://doi.org/10.61273/neyart.v4i1.159  
| Recibido: 02/12/2025| Aceptado: 06/02/2026 | Publicado: 10/03/2026  
Esta obra está bajo  
una licencia internacional  
Creative Commons Atribución 4.0.  
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Resumen-- El presente trabajo de investigación titulado “Optimización con enfoque a diseño y  
simulación en la idealización del proceso de embalaje”, tuvo como objetivo principal optimizar el  
sistema de embalaje en una empresa de giro cerámico. Conforme a ello, se aplicó metodología de  
ingeniería concurrente para rediseñar procesos de cubicaje enfocados en mejorar la eficiencia,  
seguridad y sostenibilidad del transporte de productos cerámicos.  
Para lo ya mencionado, se realizó una primera fase con un análisis cualitativo con el personal de  
diversos departamentos involucrados, y a partir de estos hallazgos, se plantearon soluciones centradas  
en el diseño de empaques más resistentes, modulares y adaptables. Con el uso de SolidWorks 2024,  
se desarrollaron prototipos digitales y físicos que fueron sometidos a simulaciones y pruebas físicas  
que validaron su desempeño frente a los estándares de carga y estabilidad establecidos por la empresa.  
A su vez, también se desarrolló de una herramienta automatizada en Excel vinculada a SolidWorks  
2024, la cual permite generar empaques personalizados a partir de un archivo base. Esta  
automatización ha reducido errores, estandarizado procesos y disminuido la dependencia del área de  
ingeniería, beneficiando directamente a departamentos como exportaciones, compras y producción.  
Palabras clave-- Diseño, Embalaje, Ingeniería concurrente, Optimización, Simulación.  
Abstract-- This research project, entitled “Optimization with a Design and Simulation Approach in  
the Idealization of the Packaging Process,” aimed to optimize the packaging system of a ceramics  
company. To this end, concurrent engineering methodology was applied to redesign cubing processes  
focused on improving the efficiency, safety, and sustainability of ceramic product transportation.  
Additionally, an automated Excel tool linked to SolidWorks 2024 was also developed, which allows  
for the generation of customized packaging from a base file. This automation has reduced errors,  
standardized processes, and decreased dependence on the engineering department, directly  
benefiting departments such as export, purchasing, and production.  
Keywords: Concurrent Engineering, Design, Optimization, Packaging, Simulation  
INTRODUCCIÓN  
El proceso de cubicaje puede ser complejo si se desea obtener un resultado optimo en cada una de sus  
etapas (Jiménez, 2015), parte de las nuevas tecnologías de simulación como SolidWorks, permiten  
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simular y analizar cargas las cuales son sometidas a transportes tanto nacionales como internacionales,  
por ello resulta indispensable apoyarse de herramientas digitales que prevean posibles fallas bajo  
condiciones reales. (Kruk, P, 2023)  
Por ello actualmente, el software de SolidWorks es usado ampliamente en la industria para diversos  
procesos (Sánchez, 2020), uno de ellos es la simulación y creación de planos que dictan instrucciones  
para que departamentos de producción o calidad tengan un marco de referencia que facilite la creación y  
validación de la distribución en pallets para su transporte (Hernández J. A., 2018).  
Por otro lado, según Bon, A. T. (2018) cuando no se tiene una estandarización se producen demoras  
significativas en las actividades, sin embargo, aplicando un nuevo método basado en tiempos definidos  
el tiempo ciclo se reduce hasta un 11.1 % , mejorando la sincronización de las tareas, no obstante, se corre  
el peligro de, en el caso de no ser identificadas las actividades al acomodar un producto, puede poner en  
peligro la estabilidad y la integridad de las cargas durante el transporte y por consiguiente la llegada del  
producto en mal estado al cliente.  
Por dichas razones se puede decir que el uso de tecnologías y métodos de automatización dentro del  
proceso resulta favorable en un entorno industrial en donde se requiere el envío de productos (Ferreira y  
Reis, 2023). Además, minimiza la dependencia del criterio humano y reemplazarlo por estándares  
preestablecidos puede ayudar a disminuye errores que provengan de la experiencia y conocimiento del  
operador.  
Para reconocer el alcance de las tecnologías ya mencionadas, así como la influencia que pueden tener se  
recurrió a una ruta metodológica que integre los enfoques de ingeniería concurrente y Design Thinking  
que permiten estructurar el desarrollo del proyecto bajo principios de simultaneidad, análisis técnico y  
comprensión empática del usuario final. La ingeniería concurrente, como método propuesto por Winner  
et al. (1988), plantea realizar actividades de diseño, validación y desarrollo de manera paralela,  
garantizando eficiencia en tiempos y calidad en resultados. Por su parte, el Design Thinking,  
conceptualizado por Brown (2009), ofrece una secuencia iterativa orientada a la innovación centrada en  
las personas, favoreciendo la identificación de oportunidades desde la observación directa y la  
experimentación práctica.  
Aplicar ambos enfoques ha permitido diseñar soluciones enfocadas en el sistema de embalaje, con  
especial atención a las condiciones reales del entorno de trabajo. El proceso metodológico se ha  
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estructurado en etapas progresivas bajo un enfoque SMART (Specific, Measurable, Achievable, Relevant  
Timely) el cual permite documentar todo el sistema vinculado al embalaje de productos garantizando que  
cada fase del sistema de embalaje fuera clara, medible y orientada a resultados.  
De esta manera, con una investigación de tipo mixta, es decir, tanto se recurrió a una investigación  
documental como a observación directa de los operarios, se identificó la problemática concreta de la  
empresa con respecto al cubicaje de piezas cerámicas y se obtuvo que la principal causa de los retrasos  
en el modelado de tarimas en SolidWorks 2024 es la falta de capacitación del personal en el uso avanzado  
del software. Esta deficiencia impacta directamente en el asertividad del proceso, ya que los errores en la  
manipulación de herramientas, la interpretación de planos y la generación de modelos 3D provocan  
retrabajos y tiempos prolongados de diseño (Hmeshah, 2017). La disminución del criterio del operario  
optimiza el flujo de trabajo, reduce errores y mejorar la precisión en la elaboración de modelos.  
Lo anterior se concluye en una falta de automatización en los procesos dentro de SolidWorks 2024 y Excel.  
En la mayoría de los casos, el modelado de tarimas y cubicaje se realiza de manera manual, lo que  
incrementa la variabilidad y el tiempo de ejecución. La implementación de herramientas paramétricas o  
configuraciones predefinidas dentro del software podría acelerar significativamente la generación de  
modelos y minimizar la dependencia de procesos repetitivos, mejorando la productividad en la fase  
documental.  
Lo anterior dirige a otra problemática, la ausencia de estandarización en los documentos técnicos, lo que  
genera inconsistencias en la comunicación entre los departamentos involucrados, lo cual coincide con  
hallazgos en otros sectores, donde la documentación no estandarizada se asocia a problemas en calidad,  
flujo de información y coordinación interdepartamental (Ebbers, 2022).  
Con dicho contexto esta investigación propone el siguiente objetivo, él cual es diseñar y optimizar un  
sistema de embalaje, utilizando ingeniería concurrente y el uso de la herramienta de simulación  
SolidWorks, con el propósito de garantizar cargas seguras y estables durante el transporte, maximizar el  
aprovechamiento del espacio y reducir costos logísticos, mejorando la eficiencia en la cadena de  
suministro en empresas del sector cerámico.  
Por tanto, el trabajo se justificó mediante el impacto que genera un algoritmo de cubicaje para el acomodo  
de mercancía en la empresa y tiene como objetivo garantizar las cargas seguras y el aprovechamiento  
volumétrico de las tarimas al momento de cubicar los productos y ser transportada, minimizando la  
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intervención del juicio de operarios y con ello se pretende reducir costos logísticos y minimizar riegos de  
caída.  
A partir de esta investigación, se pretende generar la optimización en el proceso de embalaje dentro de la  
industria, donde es esencial asegurar la protección, estabilidad y eficiencia en la distribución de productos.  
En este sentido, Bernal-Carrillo et al. (2024) afirman que el rediseño y estandarización del empaque es un  
factor clave para evitar pérdidas y maximizar el desempeño logístico, especialmente en sectores con  
productos frágiles, como el cerámico, donde es esencial para asegurar la protección, estabilidad y  
eficiencia en la distribución de productos donde se presentaba limitaciones significativas que afectaban la  
eficiencia operativa, desaprovechando el espacio total de las tarimas.  
Lo anterior es importante, ya que puede influir en aspectos tanto sociales como tecnológicos, considerando  
que actualmente ya existen herramientas que automatizan el proceso de cubicaje; sin embargo, estas  
técnicas se encuentran limitadas al público al requerir de un pago para acceder a ellas y obteniendo por  
medio de este protocolo una técnica y herramienta diferente.  
Retomando la idea, este proyecto impacta en el ámbito social, donde antes de desarrollar la propuesta de  
contribución, por tanto, se realiza un pilotaje en una empresa de mercancía frágil del sector cerámico, para  
probar la propuesta de contribución que consiste en unificar procesos de simulación y documentación.  
Por tal motivo, como aspecto tecnológico, la creación de un algoritmo como herramienta, busca integrar  
diferentes aspectos de la mercancía para generar una mayor compatibilidad en su cubicaje y maximizar la  
ocupación volumétrica de la carga y garantizar la estabilidad del conjunto. De esta manera, el desenlace  
del algoritmo representó una solución viable accesible, la cual se puede adaptar a diferentes escenarios,  
siendo esta la variedad de dimensiones en cajas con las que cuenta la empresa para empaquetar su  
producto, dónde se buscó mejorar la eficiencia y el aprovechamiento de los recursos materiales y  
humanos. Por consiguiente, una investigación de tipo mixta resulta justificada por el potencial para  
generar un impacto positivo dentro de empresas del sector cerámico y los clientes finales.  
METODOLOGÍA  
Como consiguiente el trabajo de investigación aborda la ingeniería concurrente como forma de  
metodología para el desarrollo del estudio y el cumplimiento de las metas, citando a Taboada (2021) la  
ingeniería concurrente integra diseño de producto, proceso de fabricación y soporte a lo largo del ciclo de  
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vida desde las fases tempranas, mediante enfoques multidisciplinarios que trabajan en paralelo, estas  
acciones e ideas se condensan en diversos pasos que se muestran y explicados más adelante.  
Capturar opinion y  
Formar el equipo  
multifuncional  
Planificación en  
flujos paralelos  
Definir alcance  
requisitos del  
cliente  
Diseño simultáneo  
de producto y  
proceso  
Explorar múltiples  
alternativas  
Validación con  
simulación  
Preparar la  
industrialización  
Medir resultados y  
mejora continua  
Adaptar la  
metodología  
Figura 1. Pasos de la metodología de ingeniería concurrente.  
Nota: Esta metodología se aplicó a el ámbito de empaque de productos cerámicos. Creación propia  
(2025).  
Como primera instancia la ingeniería concurrente conlleva, según Mengual (2015), definir y delimitar el  
proyecto de forma que el desarrollo del diseño como los procesos relacionados están involucrados, con el  
objetivo de abordar el ciclo de vida completo del producto y del proceso, es decir, se abarca una  
investigación en todo su proceso de empaque en la planta de producción de productos de tipo cerámicos  
y los requisitos inmersos para el transporte de piezas frágiles.  
Esta investigación tiene un enfoque multidisciplinario, pues de acuerdo con Raudberget (2024) se debe  
abordar desde diversas áreas con la colaboración de todos los actores para tener una mejora en la toma de  
decisiones, y llegados a este punto, McKenna (2021) señala que dicho enfoque debe recoger los  
requerimientos de forma interna y del ciclo de vida del producto, esto apoyado de herramientas como  
Mapa de empatía, 5 porqués, entre otras. Con el fin de conocer la opinión y experiencia de todos los  
colaboradores involucrados en el proceso de empaque y embalaje de los productos cerámicos.  
Y acorde con la metodología a utilizar, se definen flujos paralelos donde varias actividades de  
investigación y diseño comienzan de forma simultánea, así como se establecen hitos de revisión integrados  
que son diseño, proceso, servicio así el enfoque reduce el tiempo total de desarrollo desde etapas  
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tempranas de acuerdo con Juárez (2015) este enfoque de trabajo genera que las decisiones de diseño  
incorporen restricciones de proceso evitando conflictos entre el área de diseño y manufactura.  
Lo anterior conlleva a explorar múltiples alternativas, Pellerin (2020) menciona que se mantienen  
múltiples soluciones de diseño o proceso al principio, y posteriormente se descartan aquellas que no  
cumplen criterios relevantes, hasta converger en la mejor opción para proseguir con una validación  
temprana con prototipos y resolución de conflictos funcionales, según Sandoval (s.f) desde etapas  
tempranas, usar simulaciones digitales, prototipos físicos/lógicos, revisar ensamble, mantenimiento,  
producción; permite detectar problemas antes del lanzamiento, lo que reduce costos y tiempo de  
corrección y según Bertrand (1998) planificar la producción, logística y mantenimiento, garantiza que el  
sistema completo esté listo para su lanzamiento. La ingeniería concurrente considera el diseño del  
producto y de sus procesos relacionados incluyendo la fabricación y el soporte como un sistema integrado  
desde las fases iniciales.  
Aunado a ello medir resultados, capturar lecciones aprendidas y mejora continua es parte fundamental  
para la investigación, Ashaab (2019) indica prioritario definir indicadores de rendimiento (tiempo de  
desarrollo, costo, defectos, retrabajos) y realizar revisiones posteriores al proyecto para documentar  
aprendizajes.  
Finalmente se debe adaptar la metodología en un contexto de empaque y embalaje para industrias de  
productos cerámicos, Juárez (2015) señala que se debe implementar la ingeniería concurrente  
gradualmente, considerando la cultura, el tamaño de la empresa y sus recursos, para ello se recomienda  
comenzar con herramientas y pruebas piloto.  
Tabla 1. Estado del arte.  
Título  
Objetivo  
Limitantes  
Excel limita el  
tamaño de las  
instancias y el  
tiempo de  
Metodología  
Resultados  
Logra altos porcentajes de Şafak, Ö., &  
utilización de volumen Erdoğan, G.  
Referencia  
1. Algoritmo de  
búsqueda en  
vecindarios  
grandes para  
resolver  
- Mejorar el llenado y  
reducir espacios vacíos.  
- Desarrollar un  
algoritmo de búsqueda  
(LNS) para el problema  
Investigación algorítmica:  
Investigación Algoritmica  
1.Formulación del problema  
matemático CLP: Se define el  
problema de cubicaje considerando  
restricciones de peso, volumen,  
orientación y estabilidad.  
frente  
a
otros métodos (2023).  
reportados, en conjuntos de  
pruebas estándar de CLP.  
cómputo en  
problemas de  
carga de  
de carga de contenedores problemas muy  
y empaquetamiento 3D.  
Excel  
permite  
que  
grandes.  
Requiere habilitar  
macros y usar  
Excel de escritorio para tener un punto de partida.  
3. Aplicación del algoritmo LNS  
4. Iteración masiva del ciclo  
5. Implementación práctica en Excel–  
VBA  
operadores de logística o  
planeadores en PYMES  
puedan usar el algoritmo  
contenedores  
(Solucionador  
de hojas de  
cálculo CLP)  
2. Generación de solución: Ordena  
ítems y los inserta de forma inicial  
sin  
conocimientos  
de  
programación.  
6. Validación experimental  
2.Modelo  
matemático  
híbrido  
-Proponer un modelo El software no se  
Modelo matemático  
Ingeniería Recurrente  
El  
modelo  
logra Rajadel  
matemático  
heurísticas  
con libera como  
técnicas  
soluciones satisfactorias Valdés, A., &  
en tiempos breves para  
y
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heurístico-  
combinatorio  
para carga  
balanceada de  
contenedores en  
la distribución  
de mercancías  
combinatorias para el paquete open-  
1.Construcción de un modelo  
matemático formal con variables de  
peso, dimensiones, rotación y  
apilamiento y con restricciones de  
volumen, centrado de masa y balance de  
carga.  
situaciones prácticas de Cortés Cortés,  
empresas de logística en M. (2025).  
Cuba.  
problema  
cubicaje/carga  
de source estándar  
de No se compara  
contenedores o camiones experimentalment  
en la distribución de e con  
Considera explícitamente  
balance  
de  
carga,  
mercancías.  
herramientas  
reduciendo el riesgo de  
-Garantizar el balance de  
carga para que los  
camiones sean estables y  
seguros  
comerciales  
2. Diseño de una heurística “por muros”: accidentes por mala  
internacionales; la  
validación es  
principalmente  
Se divide el contenedor en franjas.  
3. Algoritmo recursivo: El sistema  
genera posiciones y evalúa restricciones.  
distribución del peso.  
conceptual y sobre 4. Integración con software  
casos prácticos  
internos.  
especializado: El usuario carga una  
plantilla Excel.  
5. Validación en casos reales: Se orienta  
a factibilidad técnica  
PackageCargo:  
Una  
herramienta de  
apoyo a la  
decisión para el  
problema de  
carga de  
contenedores  
con estabilidad  
-Desarrollar  
Unity y la  
arquitectura  
modular hacen  
que el software  
sea algo más  
Investigación aplicada  
PackageCargo logra Martínez-  
PackageCargo, una  
herramienta de apoyo a  
la decisión para el  
problema de carga de  
contenedores que sea:  
modular, open source,  
capaz de combinar  
algoritmos de  
optimización  
aproximada con módulos TI.  
de simulación de  
estabilidad dinámica  
1.Revisión conceptual: Revisión de  
métricas de estabilidad dinámica en la  
literatura.  
2. Diseño de arquitectura modular.  
3.Integración de metaheurísticas de  
optimización.  
4. Simulación de estabilidad: Permite  
validar la calidad del patrón de carga más  
allá del volumen.  
5.Validación comparativa  
Se comparan resultados con software  
comercial.  
patrones  
empaquetamiento  
competitivos  
de Franco,  
Céspedes-  
en Sabogal, E., &  
J.,  
términos de ocupación Álvarez-  
complejo de  
y
calidad frente  
a
Martínez, D.  
(2020).  
desplegar que una  
simple plantilla  
Excel; puede  
requerir apoyo de  
soluciones  
comerciales.  
Permite evaluar la  
estabilidad dinámica  
de la carga, algo que  
No se discute un  
muchos  
programas  
estudio detallado  
de costo/beneficio  
de  
básicos de cubicaje no  
incluyen  
implementación  
en una empresa  
real concreta  
Requiere  
desplegar una  
aplicación basada  
en Unity, lo cual  
puede ser más  
exigente  
SIC: Un sistema -Presentar un sistema de  
Investigación aplicada  
SIC proporciona una  
plataforma para uso  
industrial,  
manteniendo la  
posibilidad de  
Pachón, J. C.,  
Martínez-  
Franco, J., &  
Álvarez-  
Martínez, D.  
(2022).  
de embalaje  
inteligente con  
características  
de nivel  
empaquetamiento con  
“características de grado  
industrial” que extiende  
PackageCargo para  
1.Detección de necesidades industriales.  
2. Reutilización y reconstrucción de  
PackageCargo.  
3. Integración de heurísticas reactivas:  
Ajustan parámetros según rendimiento  
observado  
industrial  
hacerlo práctico para  
empresas reales.  
adaptación y  
extensión.  
técnicamente.  
-Facilita a empresas una  
herramienta con interfaz  
amigable, amplias  
4. Diseño centrado en el usuario  
5. Validación funcional: Se evalúa la  
usabilidad y capacidad para resolver casos  
reales.  
Utiliza algoritmos  
sofisticados pero  
encapsulados en una  
interfaz amigable, lo  
que acerca esos  
algoritmos a empresas  
sin equipo de I+D  
propio  
posibilidades de  
definición de instancias,  
guardado/edición/export  
ación y algoritmos de  
empaquetamiento.  
Nota: Se realizó un estudio de forma documental para conocer las herramientas existentes en la  
actualidad para industrias similares. Creación propia (2025).  
DESARROLLO  
Por medio de una investigación documental y de observación se detectaron las operaciones  
correspondientes a la concepción de un nuevo empaque hasta su llegada a producción en los  
departamentos correspondientes para productos cerámicos y con ello se determinó la siguiente línea de  
operaciones.  
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Figura 2. Diagrama de flujo en muestras de empaque.  
Nota: Estatus actual de la empresa. Creación propia (2025).  
Con lo anterior se determinó que la presente investigación conlleva el proceso de empaque desde su  
proceso de ideación, es decir, desde la búsqueda de un nuevo empaque, partiendo de un producto cerámico  
frágil, hasta un envió a nivel internacional bajo estándares impuestos por el cliente. Con ello se delimita  
la investigación a mejorar y automatizar el proceso de empaque en estas etapas.  
Por otro lado, también se identificaron los requerimientos tanto de los usuarios como del cliente  
directamente, por medio de la observación directa de los colaboradores, de carácter tanto participativa  
como no participativa de diversos departamentos involucrados, en jornadas laborables continuas de 8  
horas y en diferentes rangos temporales de su jornada, considerando el rendimiento variable. Se recurrió  
a investigación de tipo descriptiva por medio de encuestas y mapas de empatía, herramientas dirigidas a  
explorar la percepción del usuario sobre el sistema de empaque actual, las dificultades frecuentes, el nivel  
de entendimiento de los instructivos, y las sugerencias para mejorar el flujo de trabajo.  
Con ello se detectó que este procedimiento se realiza de forma empírica y sin herramientas de  
automatización, aunado a que se observa escasa estandarización entre proyectos. Y varios colaboradores  
no están completamente familiarizados con el proceso establecido, lo cual los lleva a consultar apuntes  
previos, tutoriales o incluso a solicitar apoyo técnico externo, retrasando considerablemente los tiempos  
de entrega y generando posibles inconsistencias.  
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La falta de un sistema de comunicación fluido entre los departamentos, como calidad, compras,  
producción y ventas, agrava este problema, ya que la información sobre nuevas configuraciones de tarima  
o ajustes en el empaque no siempre llega de manera clara y oportuna. Esto puede derivar en errores  
operativos, retrasos logísticos o incluso inconformidades por parte de clientes que exigen estrictos  
estándares de presentación y protección  
Este entendimiento profundo del entorno humano y técnico permitió identificar con mayor precisión las  
oportunidades de mejora. Asimismo, facilita el planteamiento de propuestas innovadoras tanto para la  
creación de nuevos empaques como para la implementación de un sistema de cubicaje más eficiente,  
automatizado y estandarizado, capaz de integrarse al flujo de trabajo de la empresa sin generar fricción  
entre áreas.  
Atendiendo lo anterior y para determinar el flujo de trabajo paralelo se identificaron las líneas de  
investigación principales de la siguiente forma:  
● Necesidad de estandarización en el diseño de empaques para facilitar la curva de aprendizaje de  
las operarias y mejorar su productividad.  
● Necesidad de desarrollar un sistema de cubicaje más rápido, accesible y entendible para los  
miembros del área de ingeniería.  
● Necesidad de mejorar la comunicación técnica entre ingeniería, calidad, producción y compras,  
mediante una documentación más clara de los empaques y sus configuraciones.  
● Necesidad de integración digital de los sistemas de modelado y documentación del acomodo para  
agilizar su transferencia y consulta.  
Con ello se generó una Tabla de requerimientos y criterios de diseño preliminares, basada en los hallazgos  
que representa las líneas de trabajo simultaneas a trabajar:  
Tabla 2. Criterios preliminares de diseño.  
Requerimiento  
Área relacionada  
Criterio preliminar de  
diseño  
identificado  
Familiaridad con el  
empaque  
Empacadoras  
Rediseñar insertos y cajas  
con formas reconocibles y  
procesos repetitivos.  
Reducción del tiempo en  
cubicaje  
Ingeniería  
Crear una herramienta  
automatizada de cubicaje  
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Artículo de Investigación Original  
mediante Excel u otro  
software accesible.  
Transferencia de  
configuraciones entre  
departamentos  
Producción, Calidad,  
Compras  
Generar fichas técnicas de  
empaque con lenguaje  
visual claro y  
estandarizado.  
Minimización del error en  
empaque  
Empacadoras, Ingeniería  
Incluir instructivos gráficos  
de armado y colocación, así  
como colores o códigos de  
empaque.  
Nota: Se reunieron los puntos clave de diseño para cada involucrado en el proceso de empaque. Creación  
propia (2025).  
Como resultado de la investigación previa se desarrollaron, durante una etapa de simulación y validación,  
un documento digital en formato Excel que tiene como propósito optimizar el flujo de trabajo documental,  
particularmente en lo relativo a la verificación de empaques solicitados para diferentes productos. Este  
archivo representa una solución integral que automatiza la recopilación y organización de datos técnicos  
esenciales para la evaluación y simulación de cajas de empaque. En la primera hoja del documento, el  
usuario tiene la posibilidad de introducir los datos clave de cada solicitud, comenzando por la  
identificación del producto (nombre, código, línea de diseño), sus dimensiones físicas (alto, largo y  
ancho), peso y tipo de material. Posteriormente, se incluye información específica sobre los insertos o  
elementos estructurales internos —como separadores, ajustadores o refuerzos— detallando su cantidad,  
medidas, disposición y materialidad, lo cual permite obtener un perfil completo de las características del  
empaque.  
Una de las mayores ventajas de esta herramienta es su capacidad para generar, de manera automática,  
una segunda hoja con una ficha técnica que sirve como guía directa para realizar la simulación en el  
software SolidWorks 2024, esta hoja contiene los parámetros requeridos para construir el modelo digital  
del empaque, asegurando la estandarización y rapidez del proceso de diseño asistido por computadora.  
Con base a diez configuraciones predeterminadas diseñadas con el objetivo de ofrecer una variedad de  
esquemas estructurales que puedan adaptarse a las diferentes geometrías de los productos y a las  
dimensiones de las cajas, cada configuración representa una alternativa estratégica de distribución  
interna, considerando tanto la orientación del producto como su apilamiento.  
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El algoritmo implementado puede seleccionar la opción más adecuada o sugerir la más factible según el  
caso, ya sea priorizando la eficiencia de espacio o el ajuste preciso del producto al interior del contenedor.  
Asimismo, este análisis considera las dimensiones máximas permitidas en tarimas, el tipo de producto  
contenido y las restricciones logísticas definidas por los estándares de la empresa, lo cual permite brindar  
una recomendación técnicamente sólida y ajustada a las necesidades reales de transporte y  
almacenamiento.  
Por otro lado para llevar a cabo la validación preliminar de las propuestas desarrolladas para comprobar  
la viabilidad funcional, operativa y estructural del rediseño de empaque, se procedió a la elaboración de  
prototipos tanto digitales como físicos, entendiendo esta fase como una etapa de experimentación tangible  
dentro del proceso de diseño centrado en el usuario y en las necesidades específicas del producto, la cual  
sugiere generar representaciones físicas del diseño para identificar mejoras potenciales, evaluar su  
interacción con el usuario y detectar oportunidades de optimización antes de la fase de implementación  
definitiva (Arastehfar, S., & Liu, Y. ,2013)  
En primer lugar, se desarrollaron prototipos digitales mediante la plataforma de diseño asistido por  
computadora SolidWorks 2024, recurso que permitió modelar con precisión las dimensiones reales de los  
productos y configurar los elementos del empaque, respaldando el principio de simulación y validación  
anticipada que promueve la Ingeniería Concurrente (Prasad, 1996), cuya integración metodológica ha  
permitido optimizar decisiones técnicas desde una perspectiva multidisciplinaria y transversal a lo largo  
de todo el proceso. Los modelos digitales generados ofrecieron información precisa en cuanto a la  
geometría, tolerancias y ensamblajes previstos en el sistema de empaque, permitiendo validar su ajuste  
perfecto con los productos cerámicos de diversas dimensiones.  
Paralelamente, se elaboraron prototipos físicos utilizando cartón de calibre 32 ECT equivalente al  
previsto para producción final, lo cual permitió corroborar no solo la viabilidad técnica del diseño, sino  
también su facilidad de armado, la interacción directa por parte de las empacadoras durante la ejecución  
de pruebas piloto y la eficacia en condiciones reales de manipulación. Esta fase de prototipado físico se  
sustentó en los principios de iteración y prueba empírica propuestos por Kelley y Littman (2001), quienes  
destacan la importancia de validar ideas tangibles en contexto real para detectar con precisión sus aciertos,  
limitaciones y posibilidades de mejora antes de llegar a fases de escalado productivo.  
.
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Artículo de Investigación Original  
Figura 3. Ingeniería concurrente aplicada al empaque de productos cerámicos.  
Nota: Se realiza en forma de diagrama para visualizar las operaciones simultaneas con los cambios  
implementados. Creación propia (2025).  
DISCUSIÓN Y ANÁLISIS DE RESULTADOS  
Para proceder con un análisis fundamentado correctamente y derivado de que se va a relacionar la muestra  
con el seguimiento a conveniencia, en la metodología fue necesario especificar el tipo de prueba piloto  
utilizada y el método de muestreo aplicado. En primera instancia, se implementó una prueba piloto, la  
cual, de acuerdo con Díaz y Muñoz (2020), corresponde a un “estudio pequeño o corto de factibilidad o  
viabilidad, conducido para probar aspectos metodológicos de un estudio de mayor escala”. Esto permitió  
comprobar la claridad de los instrumentos, evaluar la logística operativa y verificar la viabilidad del  
diseño planteado antes de proceder con la implementación completa del estudio.  
Asimismo, se recurrió a un muestreo no probabilístico a conveniencia. Conforme señalan Otzen y  
Manterola (2017), en este tipo de muestreo “la selección de los sujetos a estudio dependerá de ciertas  
características, criterios, etc. que el investigador considere en ese momento; por lo tanto no se utiliza  
sorteo ni al azar, asimismo no todos los miembros de la población tienen la misma probabilidad de ser  
elegidos”. Este enfoque fue pertinente ya que la investigación requiere observar directamente a los  
colaboradores que participan activamente en las operaciones de empaque durante sus jornadas laborales,  
seleccionando únicamente a quienes se encontraban disponibles en los procesos específicos analizados,  
lo que aseguró la pertinencia de la información recabada para el desarrollo del estudio.  
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Artículo de Investigación Original  
El presente análisis tuvo como objetivo comparar los tiempos de trabajo en SolidWorks 2024, desde el  
ensamble hasta los planos de este y se aplicó a dos sujetos, primero a uno sin experiencia en el software  
y posteriormente otro con experiencia al ser un punto crítico de este proyecto utilizando dos métodos de  
trabajo distintos: el método nuevo propuesto sobre este protocolo y el método tradicional, Para ello, se  
aplicó un análisis de varianza (ANOVA) de un solo factor, con el fin de determinar si existen diferencias  
estadísticamente significativas en los tiempos promedio entre ambos métodos. El nivel de significancia  
utilizado fue del 5% (α = 0.05).  
Los resultados del análisis de varianza muestran un valor F muy elevado de 3833.91, con un  
correspondiente valor p de 0.000. Este valor p es considerablemente menor que el nivel de significancia  
especificado, por lo tanto, se rechaza la hipótesis nula que sostiene que no existen diferencias entre los  
métodos. Esto implica que hay una diferencia estadísticamente significativa en los tiempos promedio  
entre el método nuevo y el método tradicional, y esta información se respalda en la Tabla 3.  
Tabla 3. Análisis de varianza sobre trabajo en SolidWorks a sujeto No.1.  
Análisis de Varianza  
Fuente  
Método  
Error  
GL  
1
SC Ajust.  
132205  
621  
MC Ajust.  
132205  
34  
Valor F  
Valor p  
3833.91  
0.00  
18  
19  
Total  
132826  
Nota: Los datos fueron obtenidos por medio de Minitab 2019. Creación propia (2025).  
Las medias de los grupos refuerzan esta conclusión. El método nuevo presenta un tiempo promedio de  
103.76 minutos, mientras que el método tradicional tiene un promedio de 266.37 minutos. Esta diferencia  
es sustancial tanto en términos estadísticos como prácticos, pues representa una reducción significativa  
en el tiempo requerido al emplear el método nuevo, observable en la Tabla 4.  
Tabla 4. Evaluación de medias sobre levantamiento de tiempos a sujeto No.1.  
Medias  
Método  
Nuevo  
N
Media  
103.76  
266.37  
Desv. Est  
4.43  
IC de 95%  
10  
10  
(99.86, 107.67)  
(262.47, 270.27)  
Tradicional  
7.03  
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Artículo de Investigación Original  
Desv. Est.  
agrupada  
5.87223  
Nota: Los datos fueron obtenidos por medio de Minitab 2019. Creación propia (2025).  
En resumen, este análisis proporciona evidencia contundente para afirmar que el método nuevo es  
significativamente más eficiente que el método tradicional, permitiendo una reducción promedio de más  
de 160 minutos en los tiempos requeridos para completar la tarea. Esta diferencia no sólo es  
estadísticamente significativa, sino también altamente relevante en términos operativos, por lo que se  
recomienda considerar seriamente la implementación del nuevo método en los procesos evaluados sin  
embargo cabe resaltar que también se evaluó esta etapa con un segundo sujeto para evaluar la diferencia  
entre una persona que conoce y otra que desconoce el software.  
Los resultados del ANOVA del segundo sujeto indican un valor F de 5743.76 con un correspondiente  
valor p de 0.000, el cual es claramente inferior al nivel de significancia definido. Este resultado permite  
rechazar la hipótesis nula, lo que significa que hay evidencia estadísticamente significativa para afirmar  
que los tiempos promedio difieren entre los dos métodos analizados que se observan en la Fig. 5.  
Tabla 5. Análisis de varianza sobre trabajo en SolidWorks a sujeto No.2.  
Análisis de Varianza  
Fuente  
Método  
Error  
GL  
1
SC Ajust.  
73658.2  
230.8  
MC Ajust.  
73658.2  
12.8  
Valor F  
Valor p  
5743.76  
0.00  
18  
19  
Total  
73889.1  
Nota: Los datos fueron obtenidos por medio de Minitab 2019. Creación propia (2025).  
Al observar las estadísticas descriptivas en Tabla 6, se aprecia que el método nuevo tiene un tiempo  
promedio de 143.74 minutos, mientras que el método tradicional presenta un promedio  
considerablemente mayor: 265.11 minutos. La clara separación entre estos intervalos sugiere que la  
diferencia observada es contundente y no producto del azar.  
Tabla 6. Medias sobre trabajo en SolidWorks a sujeto No.2.  
Media  
Método  
Nuevo  
N
Media  
143.74  
265.113  
Desv. Est  
4.02  
IC de 95%  
10  
10  
(141.36, 146.12)  
(262.734, 267.492)  
Tradicional  
3.075  
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Artículo de Investigación Original  
Desv. Est.  
agrupada  
3.58107  
Nota: Los datos fueron obtenidos por medio de Minitab 2019. Creación propia (2025).  
Las representaciones gráficas, Tabla 7 refuerzan esta conclusión. La gráfica de caja muestra una  
diferencia marcada entre los métodos, evidenciando que el método tradicional requiere consistentemente  
más tiempo, además de tener una menor dispersión. En contraste, el método nuevo no solo es más  
eficiente, sino que también mantiene una distribución más compacta en torno a su media.  
Tabla 7. Tabla de tiempos.  
Tabla de Tiempos (Minutos)  
Nuevo  
Tradicional  
Minutos (Rango)  
100 - 150  
250 - 270  
Gráfica 7. Grafica de caja sobre Uso de SolidWorks a sujeto No.2.  
Nota: Los datos fueron obtenidos por medio de Minitab 2019. Creación propia (2025).  
En resumen, este análisis demuestra de forma contundente que el método nuevo es significativamente  
más eficiente que el tradicional, con una reducción promedio en los tiempos de más de 120 minutos. Esta  
diferencia es estadísticamente significativa y operativamente relevante, por lo que se recomienda  
considerar la adopción del nuevo método como una mejora en los procesos actuales.  
En este cuarto análisis se llevó a cabo una prueba ANOVA de un solo factor con el objetivo de comparar  
los tiempos, medidos en minutos, entre dos métodos distintos: el método nuevo y el método tradicional  
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Artículo de Investigación Original  
durante la elaboración de documentación de cubicaje. La hipótesis nula establece que no existen  
diferencias entre las medias de ambos métodos, mientras que la hipótesis alternativa plantea que al menos  
una de las medias difiere. Se utilizó un nivel de significancia del 5 por ciento para evaluar esta hipótesis.  
En la Tabla 8 se observa el resultado del análisis muestra un valor p de 0.000, lo cual indica que la  
diferencia entre los métodos es estadísticamente significativa. Este valor p es inferior al nivel de  
significancia establecido, por lo que se rechaza la hipótesis nula. En consecuencia, se concluye que los  
tiempos de ejecución entre el método nuevo y el tradicional no son iguales.  
Tabla 8. Análisis de varianza sobre trabajo Documentación  
Análisis de Varianza  
Fuente  
Método  
Error  
GL  
1
SC Ajust.  
12005.5  
112.4  
MC Ajust.  
12005.5  
6.2  
Valor F  
1921.96  
6.2  
Valor p  
0.00  
18  
19  
Total  
12117.9  
Nota: Los datos fueron obtenidos por medio de Minitab 2019. Creación propia (2025).  
En cuanto a las medias, se observa que el método nuevo presenta un promedio de 6.267 minutos, mientras  
que el método tradicional muestra un promedio sustancialmente mayor, de 55.533 minutos. Los intervalos  
de confianza del 95 por ciento para cada grupo no se superponen, lo que refuerza la evidencia de una  
diferencia significativa. El método nuevo tiene un intervalo entre 4.637 y 7.897 minutos, y el tradicional  
entre 53.437 y 56.897 minutos, información respaldada en la Tabla 9.  
Tabla 9. Medias sobre trabajo Documentación a sujeto.  
Medias  
Método  
Nuevo  
N
Media  
6.227  
55.23  
Desv. Est.  
0.853  
IC de 95%  
(4.567, 7.887)  
(53.57, 56.89)  
10  
10  
Tradicional  
Desv. Est.  
agrupada  
3.43  
2.49930  
Nota: Los datos fueron obtenidos por medio de Minitab 2019. Creación propia (2025).  
La gráfica de caja de la Tabla 10 proporciona una representación visual clara de esta diferencia. Se  
observa que los tiempos asociados al método nuevo están considerablemente más concentrados y  
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Artículo de Investigación Original  
presentan menor dispersión en comparación con los del método tradicional, que tienden a estar agrupados  
hacia valores mucho más altos.  
Tabla 10. Grafica de caja sobre trabajo Documentación.  
Tabla 10. Tabla de tiempos.  
Tabla de Tiempos (Minutos)  
Nuevo  
Tradicional  
Minutos (Rango)  
0 – 10  
50 – 60  
Nota: Los datos fueron obtenidos por medio de Minitab 2019. Creación propia (2025).  
En síntesis, los resultados obtenidos permiten concluir que el método nuevo es significativamente más  
eficiente que el tradicional, dado que logra reducir de forma considerable los tiempos promedio de  
ejecución ya sea en usuarios que conocen o no el programa con un intervalo de ahorro de 169 minutos a  
209 minutos variando según su experiencia, cabe resaltar que, si hay una diferencia entre ellos, pero poco  
significativa y comprensible tomando en cuenta sus conocimientos previos. Esta evidencia estadística  
respalda firmemente la adopción del nuevo método como una alternativa efectiva para mejorar la  
eficiencia en los procesos analizados demostrando que en los términos de tiempos el método ya propuesto  
es efectivo, sin embargo, también se debe evaluar el factor de costos que conlleva su desarrollo para  
identificar su rentabilidad, aspecto que se aborda en los siguientes apartados.  
Como complemento a esta investigación se llevó a cabo una evaluación económica con el objetivo de  
determinar la viabilidad financiera de implementar el protocolo desarrollado, analizando de forma  
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Artículo de Investigación Original  
detallada los beneficios económicos esperados a mediano y largo plazo, como primera instancia se  
evaluaron los costos por horas hombre puesto que la mano de obra representa uno de los rubros más  
importantes en cualquier proyecto. Aquí se consideran las horas dedicadas por el equipo de trabajo, las  
cuales se valorizan según la especialidad y el tiempo estimado invertido. Este cálculo permite cuantificar  
el esfuerzo humano en términos económicos. En la Tabla 11 se aprecia el salario semanal de cada  
integrante del equipo, donde se aprecia una suma de $2,100.00 MXN, dando un costo hora de $43.80  
MXN.  
Tabla 11. Costos totales de inversión.  
SUELDO SEMANAL  
HORAS A LA SEMANA  
COSTO POR HORA  
$2,100.00  
48  
$43.80  
288  
DÍAS LABORADOS AL AÑO  
Nota: Los datos fueron obtenidos con salarios del puesto actual de los colaboradores. Creación propia  
(2025).  
En la Tabla 12 se puede apreciar las horas por jornada que realizan los integrantes del equipo, donde se  
ahorra un 50.86% de tiempo, este porcentaje se obtiene en razón de que con el método antiguo se  
demoraba un total de 365.52 minutos en realizar todo el proceso entorno a un empaque, mientras que con  
la nueva técnica se demora un total de 179.62 minutos aproximadamente correspondiente al 49.14% del  
tiempo total que antes se hacía, por lo tanto el ahorro corresponde a dicho porcentaje, lo que beneficia a  
la empresa a ahorrar un total de $153,800.64 MXN anualmente por la reducción de tiempo que  
proporciona este proyecto.  
Tabla 12. Ahorro de horas hombre.  
HORAS HOMBRE  
HORAS AL DÍA  
TURNOS  
24  
1
8
HORAS POR TURNO  
PORCENTAJE POR AHORRAR  
HORAS EN PORCENTAJE  
PERSONAS POR ÁREA  
HORAS POR AHORRAR  
50.86%  
4.0688  
3
12.2064  
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Artículo de Investigación Original  
COSTO POR HORA TRABAJADOR  
DINERO POR AHORRAR DIARIAMENTE  
AHORRO ANUAL  
$43.8  
$534.03  
$153,800.64  
Nota: Los datos fueron obtenidos con salarios del puesto actual de los colaboradores. Creación propia  
(2025).  
Costos del error  
Todo proyecto está expuesto a fallas, imprevistos o repeticiones de actividades debido a errores humanos  
o técnicos. Así mismo en la Tabla 13 se observa la reducción de los errores en el desarrollo de actividades  
en la empresa de giro cerámico, teniendo un ahorro de 1% siendo un ahorro monetario de $2,756.25 MXN  
anualmente, todo esto siendo un resultado favorable en el desarrollo de este protocolo de investigación.  
Tabla 13. Costo del error.  
COSTO DEL ERROR  
ERRORES POR JORNADA  
% DE HORAS POR ERROR A SOLUCIONAR  
COSTO POR HORA TRABAJADOR  
COSTO POR ERROR  
7
1%  
$43.8  
$0.46  
COSTO DEL ERROR POR TURNO  
AHORRO ANUAL POR PERSONA  
AHORRO ANUAL TOTAL  
$3.20  
$918.75  
$2,756.25  
Nota: Los datos fueron obtenidos con promedios de la empresa sobre la que se aplicó la investigación.  
Creación propia (2025).  
CONCLUSIONES  
El presente proyecto de investigación se desarrolló sobre un giro de industria cerámica, con el propósito  
de optimizar el sistema de embalaje en industrias de productos con una amplia y cambiante variedad que  
requiere de cuidados específicos sobre productos frágiles. Desde su concepción, el enfoque metodológico  
se sustentó en la aplicación de la ingeniería concurrente y el uso de herramientas avanzadas de simulación  
computacional, con el objetivo de diseñar soluciones funcionales, seguras y económicamente viables para  
el transporte y almacenamiento de productos cerámicos. La implementación parcial del proyecto y los  
resultados cuantitativos obtenidos mediante análisis estadísticos, como el ANOVA, evidencian mejoras  
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Artículo de Investigación Original  
sustanciales en los tiempos de procesamiento y eficiencia logística, lo cual respalda la pertinencia técnica  
y económica de la iniciativa.  
En relación con el objetivo general planteado, se puede decir que fue ampliamente alcanzado. Se logró  
diseñar y optimizar un nuevo sistema de embalaje que no solo cumple con los requisitos de protección del  
producto y aprovechamiento del espacio, sino que también considera criterios técnicos rigurosos  
derivados de la simulación y trabajo simultaneo. La solución propuesta garantiza la estabilidad de carga  
durante el transporte, a la vez que representa ahorro del 50.86% de tiempo con respecto al tiempo  
demorado con el método anterior.  
En conclusión, el proyecto no solo cumplió con la mayoría de sus metas técnicas y metodológicas, sino  
que también demostró ser viable desde el punto de vista económico y operativo, representando una  
contribución significativa para la mejora continua con un ahorro monetario de $153,800.64 MXN  
anualmente representando el ahorro de la hora hombre y $2,756.25 MXN anualmente representativo del  
costo del error.  
Por otro lado, a partir de los resultados obtenidos y de las limitaciones identificadas durante el desarrollo  
de la presente investigación, se plantea como investigación futura, realizar un desarrollo de un sistema  
avanzado basado en algoritmos inteligentes tales como heurísticos o metaheurísticos, debido a que se han  
demostrado ser eficaces para la resolución de problemas en el área de cubicaje y carga de contenedores  
en entornos industriales (Şafak & Erdoğan, 2023), dado que son capaces de generar de manera automática  
configuraciones para el empaque a partir de restricciones de un producto (dimensiones y peso), tarima  
(volumen, estabilidad y peso), normativas logísticas y requerimientos de un cliente, permitiendo evaluar  
diferentes configuraciones y compararlas con respecto a su costo y/o tiempo para sugerir la mejor opción  
sin la necesidad de una intervención humana, logrando que el sistema sea capaz de generar, evaluar y  
optimizar automáticamente configuraciones de embalaje en cuestión de minutos, logrando reducir tiempos  
considerablemente.  
De igual forma, se propone realizar una evaluación del impacto ambiental respecto al sistema de embalaje,  
puesto que el rediseño del empaque impacta positivamente en la reducción del consumo de materiales,  
costos lógicos y huella ambiental (Bernal-Carrillo et al., 2024), donde se permitirá comparar el sistema  
actual con el optimizado con respecto a la cantidad de recursos utilizados, pesos totales, aprovechamiento  
volumétrico, eficiencia en el transporte, reprocesos (reempaques), desperdicios por productos dañados y  
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Artículo de Investigación Original  
realizar una evaluación del ciclo de vida del empaque para medir el impacto desde la producción del  
cartón, su uso durante el empaque y su forma de reciclaje, logrando una gestión más sostenible del  
embalaje y un mejor desempeño ambiental de la empresa.  
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Tecnológica del Valle de Toluca]. Repositorio Institucional.  
TABLA TRABAJO COLABORATIVO  
Rol  
Autor (es)  
Conceptualización  
Metodología  
Héctor Luis Gutiérrez Martínez  
Enrique de Jesús Mohedano Torres  
Cortés Zapata Silvia Sarahi  
Sebastián Arath Isidro manzano  
Sebastián Arath Isidro manzano  
Enrique de Jesús Mohedano Torres  
Sebastián Arath Isidro manzano  
Johana Melina Anguiano Montiel  
Cortés Zapata Silvia Sarahi  
Cortés Zapata Silvia Sarahi  
Software  
Validación  
Análisis Formal  
Investigación  
Recursos  
Curación de datos  
Escritura - Preparación del borrador original  
Escritura - Revisión y edición  
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Artículo de Investigación Original  
Visualización  
Johana Melina Anguiano Montiel  
Héctor Luis Gutiérrez Martínez  
Enrique de Jesús Mohedano Torres  
Héctor Luis Gutiérrez Martínez  
Supervisión  
Administración de Proyectos  
Adquisición de fondos  
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