Metodología General

INGENIERÍA|UDEM

Metodología General de Desarrollo de Productos

Análisis de metodologías de diseño que se utilizan para el desarrollo de un producto

Otoño 2006AGG

Índice

I. Mega tendencias en el desarrollo de productos, procesos y servicios (PPS)

II. Competitividad de México: situación actual

III. Algunas definiciones fundamentales

IV. Metodologías de DiseñoI. Metodologías de Diseño Funcional

II. Metodología de Diseño Axiomático

I. Mega tendencias en el desarrollo de PPSA. Mundiales

Current Trends in EngineeringCurrent Trends in EngineeringFrank P. IncroperaCollege of EngineeringUniversity of Notre Dame

Tendencias Mundial México

Manufactura vinculada con el proceso de diseño: Ingeniería concurrente

80´s

Herramientas computacionales para aplicaciones de simulación, visualización y diseño

80´s

Introducción de las tecnologías de información en todas las disciplinas

80´s

Vinculación entre Universidades e Industria

80´s

Ejercicio: Definir con el grupo si hoy en día estas tendencia existen o identificar en que año Eran tendencias.




Manufactura y diseño en escala micro (1X10-6) y nano (1X10-9): MEMS y NEMS

2000 – 2010

Importancia de las ciencias biológicas (biotecnología)

2000 – 2010

Expansión total del impacto de las TI: internet y wireless comunication technologies

2000 – 2010

Vinculación con la industria con un modelo de trabajo en busca de la innovación y emprendedurismo

2000 – 2010




Integración de la ingeniería mecánica, electrónica y sistemas computaciones (mecatrónica)

2000 – 2010

Desarrollo de interfaces entre áreas de ingeniería, diseño y negocios

2000 – 2010

Estudios y trabajo a nivel internacional (Globalización)

2000 – 2010

Educación multidisciplinaria 2000 - 2010



■ Con el objetivo de desarrollar áreas estratégicas, el Gobierno mediante el CONACyT impulsa a nivel nacional las áreas de:

■ Desarrollo de software, comunicaciones y electrónica,

■ Desarrollo de materiales y sus aplicaciones, ■ Diseño de productos y procesos de

manufactura, ■ Biotecnología y ■ Desarrollo urbano y rural incluyendo los

aspectos económicos y sociales.

I. Mega tendencias en el desarrollo de PPSB. Nacionales

Plan Nacional de Investigación Científica, Desarrollo e Innovación Tecnológica 2004-2007.

■ Mecatrónica■ Robótica■ Automotriz■ Electrodomésticos■ Casa y oficina inteligentes■ Aeroespacial

■ Ingeniería Médica■ Prótesis y biomecanismos■ Herramientas para diagnóstico y análisis■ Instrumental para microcirugía

■ Biotecnología y Genética■ Bioinformática■ Biosensores■ Biomateriales■ Mapa genético humano

■ Nanotecnología■ Materiales nanoestructurado■ Nanofactura■ MEMS & NEMS ( Micro&Nano Electrónic Machine System)

■ Sistemas computacionales de nueva generación■ Clusters colaborativos para aplicaciones de simulación

modelación, diseño e ingeniería

I. Mega tendencias en el desarrollo de PPSC. Estatales

Plan estratégico de desarrollo económico N.L

I. Mega tendencias en el desarrollo de PPSD. Conclusiones

■ ¿Cuáles son las mega tendencias que deberíamos de atender?

■ ¿Cuál es la base para impulsar dichas mega tendencias?

■ ¿Qué creen qué suceda sino tomamos estas mega tendencias?

I. Competitividad de MéxicoA. Situación actual

■ Baja producción intelectual a nivel nacional y estatal1. (patentes, derechos de autor, marcas registradas, etc). En el periodo de 1990 al 2000, se registraron 708,676 patentes en USA, México registro 522, que es la mitad del registro de Brasil, la cuarta parte del registro de España y treinta y cuatro veces menos que Korea

■ Baja competitividad mundial de México2. En el periodo de 1999 a 2002 México cayó del lugar 34 al 55 en el Reporte Global de Competitividad mostrando debilidades en las siguientes áreas: desarrollo de partes y componentes a nivel local, disponibilidad de tecnólogos y científicos, la capacidad de los ingenieros para el desarrollo de ingeniería avanzada, entre otras.

■ Baja competitividad y desarrollo tecnológico de las Pequeñas y Medianas Empresas (PyMES) 3, las cuales representan el 98% de la empresas en la región

1. Reporte de la actividad tecnológica 1998 OCDE2. The Global Competitiveness Report del Word Economic Forum 02-033. Reporte de la PyMES, SE

I. Competitividad de MéxicoB. Patentes vs publicaciones

1487 16352015

21992501

29163282

4031

4492 45874948

132 129 268 343 288 148 116 112 141 120 118 118

3587

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

1990' 1991' 1992' 1993' 1994' 1995' 1996' 1997' 1998' 1999' 2000' 2001'

Años

Ca

nti

da

d

Publicaciones Patentes

Ciencia y tecnología y proyecto nacional, Rafael Pérez y José Rangel, ANUIES

I. Competitividad de MéxicoC. Factores que inhiben la competitividad

Factor Posición (1 a 80)

Índice de crecimiento de la competitividad 43

Innovación 43

Empresa de nueva creación 51

Educación científica y tecnológica 56

Desarrollo de partes y componentes a nivel local 58

Disponibilidad de tecnólogos y científicos 62

Capacidad de los ingenieros para el desarrollo de ingeniería avanzada

63

I. Competitividad de MéxicoD. Actividades tecnológicas

PaísRelación de

dependencia1

Coeficiente de inventiva2

Tasa de difusión3

Patentes en EUA

Alemania 2.2 5.8 12.1 9095

Canadá 15.7 1.3 33.2 2974

EUA 0.9 4.9 17.6

Francia 8.2 2.2 18.2 3674

Japón 0.2 28.3 1.3 30840

Reino Unido 5.9 0.05 21.2 3674

México 23.1 3.3 7.45 57

1. Relación de Dependencia. Corresponde al número de solicitudes de patentes hechas en el país por extranjeros entre el número de nacionales 2. Coeficiente de Inventiva. Corresponde al número de solicitudes de patentes nacionales por cada 10 mil habitantes y da una clara idea de la proporción de la población que se dedica a actividades tecnológicas3. Tasa de Difusión. Es una forma de representar que tanto se da a conocer los inventos desarrollados en un país fuera de él. Se define como el número de solicitudes externas entre solicitudes nacionales

Reporte de las actividades tecnológicas, OCDE

I. Competitividad de MéxicoE. Indicadores de I+D+ Innovación Tecnológica

Factor a evaluarMéxic

oArgentina

Brasil ALFranc

iaCana

dáEUA Japón China Corea

Disponibilidad de capital de riesgo

2.22 2.89 2.67 1.71 5.78 6.44 10.0 4.44 2.67 6.89

Publicaciones 4.1 5.71 4.34 3.13 8.9 9.5 9.35 8.49 2.66 6.54

Patentes 1.1 1.55 0.8 0.56 6.65 7.6 9.12 8.66 0.19 6.72

Exportaciones de alta tecnología

3.44 1.31 2.13 1.05 3.77 2.46 5.74 4.43 2.79 5.25

Gasto privado I + D 1.43 1.71 2.57 1.46 7.14 4.86 10.0 10.0 2.29 6.00

Gasto total en I + D 0.83 0.96 2.11 1.07 5.96 4.39 6.98 7.43 1.71 7.49

Científicos e Ingenieros en I + D

4.79 6.66 4.39 4.72 8.98 9.02 9.52 10.0 6.04 8.66

Investigación entre empresas-universidad

3.03 2.73 4.24 2.3 6.06 6.36 5.76 3.64 5.45 2.73

Sentimiento empresarial admores

2.7 4.07 6.93 5.56 4.1 7.93 9.08 0 5.71 5.34

PROMEDIO 2.63 3.07 3.35 2.40 6.73 6.51 8.39 6.34 3.28 6.18

Ciencia y tecnología para el desarrollo, 1999, BID)

I. Competitividad de MéxicoF. Conclusiones

■ ¿En su opinión que deberíamos hacer para incrementar la competitividad?

■ ¿Qué se requiere para hacer innovaciones?■ ¿Cree que el diseño de productos, procesos y servicios

ayude a incrementar la competitividad?■ ¿Qué tipo de productos deberíamos estar atacando?

I. Algunas definiciones importantesA. Creatividad

■ Es un juego con la imaginación y con los conocimiento adquiridos para crear posibilidades de interacción con ideas, gente, conocimientos, experiencias y el medio ambiente para conducir nuevos y significativos resultados.

Edward Lumsdaine, Monika Lumsdaine & William Shelnutt, Creative Problem Solving and Engineering Design , McGraw-Hill UEA, 1999

I. Algunas definiciones importantesB. Diseño

■ Una actividad creativa cuyo propósito es establecer las cualidades multifacéticas de objetos, procesos, servicios y sus sistemas, en todo su ciclo de vida. Por lo tanto, Diseño es el factor principal de la humanización innovadora de las tecnologías, y el factor crítico del intercambio cultural y económico.

Consejo Internacional de Diseñadores Industriales

I. Algunas definiciones importantesB. Innovación

■ La innovación es un proceso cíclico de creatividad, diseño, ingeniería, construcción, pruebas y necesidades de mercado y para lograr resultados requerimos del trabajo en equipo

I. Alguna definicionesD. Conexiones entre definiciones

■ La creatividad es necesaria pero no es condición suficiente para la innovación.

■ Los buenos diseño requieren de la creatividad.■ La creatividad no es una chispa que llega sola,

requiere de conocimiento y experiencia previas.■ Innovación en más que invención.■ Innovación requiere de un cambio y ultimadamente

resultados en uso completo de los productos, procesos y servicios.

■ La creatividad es pensar en nuevas cosas y la ingeniería es hacer nuevas cosas.

■ La innovación es lograr que las cosas sirvan a alguien

I. Algunas definiciones importantesE. Niveles de desarrollo tecnológico

Nivel de desarrollo Definición

I. Existente

Es desarrollo existente que se reproduce para resolver un problema determinado y no requiere de una pensamiento avanzado.

Ejemplo: Se requiere mover una flecha de una bomba mediante un motor eléctrico, las soluciones existentes son: a. poleas y bandas, b. engranes, c. sprocket y cadena, etc..

Este nivel representa del 33 al 35% de los desarrollos tecnológicos

II. Mejora

Es un desarrollo que requiere de una “mejora” y por ende requiere del dominio y aplicación de principios y conceptos para lograr mejorar los indicadores de desempeño.

Ejemplo: Se requiere incrementar la vida útil de una herramienta que trabaja en rojo (acero H2) por lo que se debe de seleccionar el mejor tratamiento térmico para lograr una estructura en el material capaz de soportar las temperatura sin modificar sus propiedades mecánica.




III. Invención

El problema a resolver es muy específico y por lo tanto requiere de conocimiento de un área determinada (Química, Física, Materiales, Mecánica, Diseño, etc.).

Ejemplo: La tracción delantera y las trasmisiones de los automóviles


IV. Cambio de Paradigma

La solución al problema genera un nuevo sistema o proceso tecnológico que revoluciona el mercado.

Ejemplo: Los dispositivos móviles para comunicación, las llantas sin aire, dispositivos electrónico en lugar de analógicos, electrólevas en lugar de las mecánicas.




V. Descubrimiento o nuevo conocimiento

Se refiere a una invención pionera que nace a la par del descubrimiento de nuevo conocimiento.

Ejemplo: Rayo Laser, computadora, aviones, nanotubos, bomba nuclear, etc..

Este nivel representa del 0.5 al 1% de los desarrollos tecnológicos


Nivel de desarrollo

Experiencia

Creatividad

DiseñoIngenier

ía

Conocimientos avanzad

os

Nuevos conoci

mientosOriginal

I. Existente ✔II. Mejora ✔ ✔ ✔III. Invención ✔ ✔ ✔ ✔IV. Cambio de Paradigma ✔ ✔ ✔ ✔ ✔V. Descubrimiento ✔ ✔ ✔ ✔ ✔

I. Metodología general de diseñoA. Impacto en el valor agregado

I. Metodología general de diseñoA. Metodología de Diseño Funcional

IIObtención de información

y definición de especificaciones

IIIDefinición de funciones

principales y secundarias

IVDefinición de

parámetros de diseño

VDesarrollo de alternativas

de solución

VIGenerar diseños

conceptuales

VIIEvaluar diseños

conceptuales

VIIIDiseño a detalle

(ingeniería del producto)Ciclo deDiseño e

Innovación

Problema, necesidad

y/o demandageneral

Problema,necesidad

y/o demanda aldetalle

Ingeniería delProducto, Proceso o

servicio

SolucionesConceptuales

IIdentificación y

definición del problema

XProducción y

comercialización

IXConstrucción y

pruebas a prototipos

QFDEntrevistasEncuestas

ExperimentosBenckmarking

ClasificaciónSSDDF”x”

TRIZ, DFMAFEM, BEM

Matriz de EvalPor criterios

Matriz deVen y Desv

Pugh Method,

Colores, empaque, envase, marketing

Brainstorming, DFM, TRIZ, Matriz morfológiva, DFA, Gdesign

I. Metodología general de diseñoB. Definición de las etapas

■ Se realiza una rigurosa investigación del problema y requerimientos.

■ Existen varios actores que pueden apoyar en esta etapa como son: clientes, personal de mercadotecnia, personal de servicio, agencias y departamentos de gobierno, agencias de comercio, etc..

■ Un problema refleja una insatisfacción con una condición existente y puede expresarse como: mejorar la confiabilidad, reducir costos, cambiar material, reducir partes, mejorar el desempeño y la eficiencia, etc..

■ Esta etapa es la más crucial ya que una mala definición puede llevarnos a soluciones equivocadas. Algunas preguntas que pueden ayudar son:

–¿Cuáles son las limitaciones y restricciones del producto, proceso o servicio?

–¿Existen algunas dificultades asociadas con el producto, proceso o servicio?

–¿Existen algunas consecuencias sociales o ecológicas ocasionadas por el producto, proceso o servicio?

–¿Es el problema bajo estudio muy grande o puede ser manejado?, ¿Tienes algunas ideas para ello?

–¿Cuál es el principal propósito de producto, proceso o servicio?

–¿Qué otro factores debería contener el problema bajo estudio?

I Identificación y definición del problema

DefiniciónNivel de desarrollo


■Se realiza una exhaustiva recopilación de información relacionada con el problema.■La fuentes en las cuales se puede obtener información son: Journals profesionales y comerciales, memorias de congresos (conference proceedings), libros de texto, handbooks, reportes técnicos, catálogos de competidores, sociedades profesionales, asociaciones de comercio, embajadas, clientes, USPatent, compañías de seguros, etc..■El propósito de la definición de especificaciones, restricciones y condiciones es ayudar al equipo de diseño a concretar los objetivos y alcances.■Una especificación describe los parámetros importantes, así como la métrica para el producto proceso o servicio. Ejemplo: Voltaje: 120 V, Temperatura de operación: 24°C, Peso: menor o igual 1200Kg.■Una restricción se puede definir como el cumplimiento de un estándar establecido para el producto, proceso o servicio. Ejemplo: Cumplir con la norma ASTM234. ■Una condición describe el ambiente o situación en la que operará el producto, proceso o servicio. Ejemplo: Ambiente de trabajo: interperie

II Obtención de información y definición de especificaciones restricciones y condiciones.



■ Establecer cuales son las parámetros de diseño del producto, proceso o servicio.

■ Un parámetro de diseño es el “Cómo” vamos a dar solución a los “Qué” definidos en la etapa anterior.

Funciones Principales Parámetros de diseño

F1: Enfriar PD1: Sistema de enfriamiento

F2: Permitir acceso PD2: Puerta

■ Es esta etapa estamos en el dominio tangible o físico.

IV Definición de parámetros de diseño

■ Establecer cuales son las funciones principales del producto, proceso o servicio.

■ Una función se define como el “Qué” debe de ejecutar el diseño. Es una actividad o acción que se debe de realizar el diseño. Las funciones secundarias están supeditadas a la principal por ejemplo, en un refrigerador las funciones son:

Principales Secundarias

F1: Enfriar F1.1 Hacer hielo

F2: Permitir acceso F2.1 Almacenar huevos

F2.2 Suministrar agua

■ En esta etapa nos encontramos en un dominio intangible.

III Definición de funciones principales y secundarias



■ Crear diseños conceptuales integrando alternativas de solución, cuidando los mecanismos de interface entre alternativas

■ En productos, procesos o servicios con una sola función las altenativas de solución son iguales a los diseños conceptuales

■ Ejemplo: DC1: AS1.1&AS2.3

DC2: AS1.1&AS2.2

DC3: AS1.2&AS2.1

VI Generar diseños conceptuales

■ Desarrollar para cada función y parámetro de diseño alternativas de solución

■ Es importante que no se límite la generación de alternativas de solución

Funciones Principales Parámetros de diseño Alternativas de solución

F1: Enfriar PD1: Sistema de enfriamiento AS1.1 Sistema con Freón

AS1.2 Sistema con aíre lavado

F2: Permitir acceso PD2: Sistema de apertura y cierre AS2.1 Cortina de aíre

AS2.2 Puerta

AS2.3 Acceso superior

V Desarrollo de alternativas de solución



■ Esta etapa se definen los detalles del producto, proceso o servicio

■ Algunos de los detalles pueden ser: – Dimensionar las piezas y/o subensables, – Desarrollar las interfaces de integración de alternativas– Seleccionar materiales y la tecnología de manufactura– Selección de componentes existentes– Validación de la solución final

VIII Diseño a detalle (ingeniería del producto)

■ Seleccionar el diseño conceptual con mayores posibilidades de tener éxito en su diseño a detalle, manufactura y mercadeo

■ En los criterios de selección debe de incluirse el cumplimiento de las especificaciones, restricciones y asegurar las condiciones; así mismo criterios de manufacturabilidad, complejidad, repetibilidad, mantenimiento, desperdicio, entre otras

■ Es importante ponderar los criterios en función de la importancia relativa entre ellos, se recomienda hacer una matriz de evaluación en la cual se coloquen en la primera fila y columna los criterios y evaluarlos todos contra todos

VII Evaluar diseños conceptuales




IX Construcción y pruebas a prototipos

■ Construir y probar el diseño final■ Para esto se pueden utilizar técnicas tales como: CAE (validación

virtual), galgas extensométricas, simulación de procesos y servicios, líquidos penetrantes, ultrasónico, pruebas de campo y de envejecimiento rápido

X Producción y comercialización

■ Establecer las estrategias de producción, así como los sistemas de manufactura, control d calidad y producción.

■ Establecer las estrategias de mercadotecnia■ Establecer el envase, empaque y embalaje■ Establecer el sistema de servicio a cliente■ Establecer el sistema de logística (micro y la macro)

IV. Metodología general de diseñoC. Metodología de Diseño Axiomático (Nam P.Suh) 2. Bases

■ La metodología se basa en cuatro conceptos escenciales, los cuales son:– Dominios:

■ Cliente■ Funcional■ Físico■ Proceso

– Jerarquías■ Representa la configuración del diseño.■ Para cada dominio, el dominio izquierdo representa ¿Qué deseamos

alcanzar?, mientras que el derecho es la solución de diseño de ¿Cómo podemos alcanzarla

■ Los FRs se descomponen del más alto nivel en FRs de nivel inferior

– Zigsagear■ Trabajar y mejorar el diseño entre dominios

– Axiomas de diseño■ Dos axiomas de diseño

IV. Metodología general de diseñoC. C. Metodología de Diseño Axiomático (Nam P.Suh) 1. Dominios

■ (CAs) Los beneficios que busca el cliente

■ (FRs) Los “Qué” ejecutables para satisfacer los beneficios del cliente

■ (DPs) Los “Cómo” para dar solución a los “Qué”

■ (PVs) Las variables del procesos para manufacturar los “Cómo”

IV. Metodología general de diseñoC. Metodología de Diseño Axiomático (Nam P.Suh) 3. Jerarquías

■ Representan la configuración del diseño. Comenzando en el nivel más alto, el diseñador selecciona un diseño específico descomponiendo el FR del más alto nivel en FR de nivel inferior.

■ Esto puede ser hecha una vez que se elija el nivel más alto de DP. La descomposición procede etapa por etapa a niveles siempre más bajos hasta que la solución del diseño puede ser puesta en ejecución.

■ Con este proceso de la descomposición el diseñador establece jerarquías de FRs, DPs Y PVs.

■ Siguiendo con el ejemplo del refrigerador, – El nivel más alto, FR1, está refrescando el alimento– Puesto que el DP1 del más alto nivel es un refrigerador – el siguiente nivel FR sería:

■ FR1-1 Mantiene el alimento dentro de una gama de temperaturas especificada■ FR1-2 Mantiene una temperatura uniforme dentro del rectángulo

IV. Metodología general de diseñoC. Metodología de Diseño Axiomático (Nam P.Suh) 4. Zigsagear

■ Describe el proceso de descomponer el diseño en jerarquías alternándose entre los pares de dominios.

■ En el párrafo anterior, – FR1 (alimento que se refresca) se descompuso en

■ FR1-1 (que guarda el alimento)■ FR1-2 (que guarda una temperatura uniforme)

■ Estos FRs de nivel inferior son válidos solamente para el DP que elegimos, un refrigerador.

■ Si, en lugar, hubiéramos elegido a la lata del alimento, el FRs de nivel inferior sería diferente.

■ Por lo tanto, el diseñador sigue un procedimiento de zigzaguear entre "qué" y "cómo" los dominios al nivel más bajo de las jerarquías, como las flechas indican en la figura mostrada.

IV. Metodología general de diseñoC. Metodología de Diseño Axiomático (Nam P.Suh) 5. Axiomas de diseño

■ El axioma 1Axioma Independencia. Mantener la independencia de FRs.– En un diseño aceptable, los DPs y los FRs son relacionados de una

manera tal que un DP específico se pueda ajustar para satisfacer su rango correspondiente sin afectar el otro FRs.

– Trata con la relación entre funciones y variables físicas.

■ El axioma 2Axioma de la Información. Minimizar el contenido de información del diseño, así como su complejidad.– Entre los diseños alternativos que satisfacen el axioma 1, el mejor tiene

el contenido de información mínimo que significa la probabilidad maximizar el éxito.

IV. Metodología general de diseñoC. Metodología de Diseño Axiomático (Nam P.Suh) 5. Axiomas de diseño

■ Los diseños que mantienen una relación de FRs y DPs uno a uno se les denomina Diseños Desacoplados

■ El diseño que no satisface el axioma independiente se llaman Diseños Acoplados.

■ Este es un error que regularmente cometen los diseñadores. Muchos de ellos trabajan con la fuerte intuición que la integración física de piezas es correcta, independientemente de las consecuencias obtenidas al unir piezas.

IV. Metodología general de diseñoC. C. Metodología de Diseño Axiomático (Nam P.Suh) 5. Axiomas de diseño

Diseño desacoplado

Diseño Cuasi desacoplado

IV. Metodología general de diseñoC. C. Metodología de Diseño Axiomático (Nam P.Suh) 5. Axiomas de diseño

■ Hay un número de técnicas usadas hoy en diseño tal como QFD, TRIZ y diseño robusto.

■ El uso de estas técnicas y de otras es totalmente concordante con diseño axiomático. De hecho, el diseño axiomático puede ayudar al diseñador a aplicar estas técnicas mejor.

IV. Metodología general de diseñoC. Metodología de Diseño Axiomático (Nam P.Suh) 6. Beneficios

■ Beneficios para el diseñador– Ayuda a los diseñadores con nuevos y existentes diseños. En ambos

casos, se desarrollan diseños mejores en menos tiempo.

– El diseñador diseña de una manera sistemática, terminando tareas necesarias de antemano antes de continuar a la etapa siguiente, logrando operar tanto en el mundo conceptual de las funciones así como en el ambiente físico.

– Define y entiende un problema claramente antes de diseñar, comienza a identificar maneras innovadoras de satisfacer los requisitos funcionales ahorrando tiempo.

– Reducción de las búsquedas al azar para las soluciones reduciendo al mínimo o eliminando los problemas del diseño usando las herramientas de diseño actuales, que con eficacia produce diseños mejores.

– Selecciona el mejor diseño entre buenas alternativas optimizando el diseño correctamente.

– Verifica el diseño contra requisitos explícitos y tiene un diseño completamente documentado para localizar fallas.

IV. Metodología general de diseñoC. C. Metodología de Diseño Axiomático (Nam P.Suh) 6. Beneficios

■ Beneficios en la Dirección– Ayuda a identificar tareas, a fijar una secuencia de tarea de la

configuración del sistema, y a asignar recursos con eficacia.– Este proceso también permite controlar el progreso contra la

gerencia explícita del cambio de FRs.– Uso de un lenguaje común y de una información compartida entre

los miembros del equipo de diseño que los mantenga dentro de un aprendizaje institucional.

■ Beneficios de la Empresa– Ventaja competitiva: la empresa gana cuando satisface sus

necesidades de clientes lo más pronto y mejor posible. – Esas necesidades asocian a los FRs y CAs explícitos, que los

diseñadores se esfuerzan en resolver.

IV. Metodología general de diseñoD. Ejemplos1. Sierra de cinta banda

PIEZAS1.Cabezal de acero inoxidable2.Puerta del cabezal de acero inoxidable3.Gabinete de acero inoxidable4.Puerta derecha del gabinete de acero inoxidable5.Puerta izquierda del gabinete de acero inoxidable6.Cinta sierra7.Carro de acero inoxidable8.Plancha de acero inoxidable9.Polea superior de hierro fundido estañada10.Polea inferior de hierro fundido estañada11.Caja botonera con botones de paro y arranque12.Empujador13.Perilla para tensionar14.Guarda móvilLa particularidades de esta sierra son:a.Construidas en acero inoxidableb.Muy segura, ya que se detiene automáticamente al abrir una de las puertasc.Utiliza un motor de 1.5HP con alimentación monofásica a 127Vy 60Hz.

I Identificación y definición del problema Exportar al mercado europeo las sierras cinta marca EMPRESA "X", para esto, se debe cumplir con la norma europea EN 12268, en la cual se requiere que la sierra cinta se detenga en un máximo de 4 segundos.

II Obtención de información y definición de especificaciones restricciones y condiciones.

Las sierras EMPRESA "X" han sido sometidas a diferentes normas y especificaciones nacionales e internacionales para poder comercializar en los diferentes países en donde exporta. Estas normas y especificaciones a las que se someten las sierras, son en su mayoría pruebas de laboratorios donde se simulan condiciones extremas de uso, por ejemplo, altos voltajes, alta temperaturas, exceso de carga, etc. Además contemplan apartados de construcción en los cuales se pretende que se usen y diseñen componentes mecánicos seguros para el usuario.

IV. Metodología general de diseñoD. Ejemplos2. Etapas

El mercado europeo es un área de oportunidad para las empresas que fabrican máquinas para mercados, sin embargo, como se mencionó anteriormente es necesario obtener la certificación europea para poder comercializar los productos en esa zona. Esta certificación europea se llama "marca CE" o simplemente "CE"; con esta marca es posible comercializar las sierras en cualquiera de los países miembros de la comunidad europea.

En EMPRESA "X" tiene el proyecto para certificar la sierra de cinta para carne, modelo ST-295-AI, con la marca "CE" y para esto se han adquirido las normas europeas correspondientes y se ha hecho un análisis de cada punto en la norma. Uno de estos puntos pide que la sierra detenga totalmente el movimiento de la cinta-sierra en 4 segundos ó menos después de haber oprimido el botón de paro de la máquina, sin embargo la sierra ST-295-AI actual tarda en promedio 8 segundos, por lo que esta muy por encima de lo que se pide en la norma.



■ III Definición de funciones principales y secundarias

F1: Frenar

■ IV Definición de parámetros de diseño ■ V Desarrollo de alternativas de solución■ VI Generar diseños conceptuales

Por cada función principal pueden existir varias alternativas de solución. En este caso se proponen cuatro alternativas de solución para la única función "Frenar":

■ 1) AS1.1 Freno con leva■ 2) AS1.2 Freno con zapata■ 3) AS1.3 Freno con tambor■ 4) AS1.4 Freno electromecánico


DC1 Freno con leva


■ DC3 Freno con tambor


■ DC4 Freno electromecánico

I. Metodología general de diseñoD. Ejemplos2. Etapas

■ VII Evaluar diseños conceptuales


■ VIII Diseño a detalle


■ IX Construcción y pruebas a prototipos


IX Construcción y pruebas a prototipos

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