UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDERIngeniera Mecnica

PROCESO METODOLGICO DEL DISEO

Presentado por:

MARLON FELIPE ARCINIEGAS PACHECOSILVIA PAOLA LPEZ GALETMARIA CAMILA VESGA CAMACHO

Fecha:06 de Junio del 2015TABLA DE CONTENIDOIntroduccin1. Marco conceptual1.1 Qu es el diseo?1.2 Clases de diseo1.3 Contexto del diseo1.4 Caractersticas generales del diseo1.4.1 Fases del proceso de diseo 2. Proceso de diseo2.1 Estructuracin2.1.1 Identificacin del problema2.1.2 Contexto 2.1.3 Manejo de informacin 2.1.4 Requerimientos y restricciones2.1.5 Formulacin de especificaciones2.2 Diseo conceptual 2.2.1 Generacin de ideas 2.2.1.1 Normas bsicas para generacin de ideas2.2.2 Seleccin2.2.2.1 Criterios de seleccin2.2.3 Bocetos2.2.4 Propuesta2.2.4.1 Anlisis de la propuesta2.3 Diseo preliminar2.3.1 Factores de consideracin 2.4 Diseo en detalle2.4.1 Concepto2.4.1.1 Nivel de detalle2.4.2 Clculos Ingenieriles2.4.2.1 Proceso ingenieril 2.4.3 Estudio de materiales2.4.4 Relacin entre las dimensiones y materiales del producto.2.4.5 Procesos de manufactura2.4.5.1 Clasificacin 2.4.6 Planos de detalle2.4.7 Valoracin de costos2.4.8 Fabricacin 3. Referencias Conclusiones

TABLA DE FIGURAS

Fig. 1 Contexto del diseoFig. 2 Planteamiento y resolucin de problemasFig. 3 Fases del proceso de diseoFig. 4 Propuesta de proceso de diseoFig. 5 Limitaciones de diseo Fig. 6 Toma de decisiones Fig. 7 Matriz Multicriterio Fig. 8 Componentes de criterios selectivosFig. 9 Proceso de ManufacturaFig. 10 Clasificacin de procesos de manufactura

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INTRODUCCIONPara crear un diseo mecnico se deben tener consideraciones estadsticas en primer lugar luego se estudiara el proceso de fallas en los elementos mecnicos, como tambin el estudio de los materiales que se desean utilizar para la fabricacin de este; todo esto nos servir como una base para el diseo de elementos mecnicos. Por diseo se califica a la invencin que se realiza para satisfacer una demanda del ser humano. En el caso de diseo mecnico se trata de encontrar soluciones simples y efectivas, que faciliten su construccin y cumplan con los requisitos del diseo.Una necesidad surge a causa de un problema y para resolverlo se sugiere generar ideas que ayuden a dejar claro que necesitamos para resolver el problema, estas ideas pueden ser factibles o poco eficientes, para esto se debe realizar un proceso de seleccin de ideas que nos permita saber cules son las adecuadas para desarrollar el diseo.Hoy en da se busca el beneficio del cliente y una produccin que desde la obtencin de la materia prima hasta la produccin del producto final sea limpia y resguarde el medio ambiente bajo normas ambientales.

1. MARCO CONCEPTUAL

1.1 Qu es el diseo?

Diseo dice en italiano designi, en francs dessin y en ingls design y en todos los casos es nombre verbal del correspondiente verbo que en castellano dice disear y proviene del italiano disegnare el que a su vez se deriva del latn designare: marcar, designar. (Vilchis, L.C, 1998).Tradicionalmente significa la configuracin de objetos bi y tridimensionales, fabricados en serie por procesos industriales.El diseo es una actividad creativa cuyo propsito es establecer las cualidades multifacticas de objetos, procesos y servicios en su ciclo completo de vida. Por lo tanto, el diseo es el factor principal de la humanizacin innovadora de las tecnologas y el factor crtico del intercambio cultural y econmico. Teniendo como objetivo disponer elementos de la mejor manera posible para alcanzar un fin especfico.

Un filsofo contemporneo,Vilm Flusser, propone, en su libroFilosofa del diseo, que elfuturo(el destino de la humanidad) depende del diseo.1.2 Clases de diseo

Diseo mecnico: da forma, dimensiones, materiales, tecnologa de fabricacin y funcionamiento a las mquinas. Diseo de ingeniera: creacin de planos para que las mquinas, estructuras, sistemas o procesos desarrollen lo deseado. Diseo industrial: diseo de objetos (lmparas, sillas, coches, etc.). Diseo arquitectnico: proyecto de edificios, casas, oficias. De la decoracin: Diseo de interiores. Diseo grfico: construccin de todo tipo de mensajes grficos (logotipos, libros, revistas, portadas, etc.) Artesana: fabricacin de objetos y productos a mano, de manera tradicional.

1.3 Contexto del diseo.El diseo, como el texto, tiene un contexto. Disear no es un acto absoluto sino relativo a una totalidad dentro de la cual se encuentra. La totalidad es cultural; es decir, econmica, poltica, socio psicolgica, etc. Frecuentemente el diseo pareciera moverse en un plano abstracto que prescinde de su contexto. En ese momento adquiere, sin advertirlo, una funcin ideolgica, ya que encubre su sentido profundo, sus criterios iniciales, sus resultados reales.Recordar esto es describir la funcin condicionante que ejercen sobre el diseo la economa, el socio psicoanlisis, la sociologa y todas las ciencias humanas en general, as como, en particular, las que se cultivan en nuestro mundo cultural dependiente. El diseo de sistemas mecnicos concibe la formalizacin de la idea, la manufactura y puesta en servicio de los componentes y dispositivos teniendo en cuenta el fin para lo cual fue concebido y el sector donde se usar como el de mantenimiento, produccin, transporte, construccin y dems; todo esto teniendo en cuenta claro est las restricciones tcnicas, financieras, sociales, ambientales, econmicas y ticas

Fig. 1 Contexto del diseo en sistemas mecnicos, tomado de: http://www.acofi.edu.co/wp-content/uploads/2014/03/Diseno_en_ingenieria_V12.pdf 1.4 Caractersticas generales del diseo Tener un concepto:Si no hay mensaje, ni historia, ni idea, ni narracin, ni experiencia til, no es diseo ni creatividad. Comunicacin, no decoracin:Se debe de transmitir la esencia de la marca a travs de un mensaje y concepto creativo, no solo realizar un buen diseo colorido o llamativo, sino contar toda una historia con el diseo. Si el diseo es bueno, no necesita un eslogan. Universal y atemporal:Una buena idea y un buen diseo es ajeno a las modas y las tendencias. Verstil:Un buen diseo debe ser aplicable en diferentes medios y no slo en uno. Debe verse bien en las diferentes aplicaciones como tarjetas, banners o libros. Simple:Investigar, tener un concepto e invertir tiempo, son sinnimos de simplicidad. No atascar de elementos, seguir un mismo color y la misma tendencia, har el diseo simple y exitoso. Innovador:La innovacin es esencial dentro del diseo. Es un pensamiento constante y que se tiene que vivir. Agarrar lo que ya existe y vestirlo como algo no visto. Permita entender el mensaje:un punto bsico, el diseo tiene que ayudar a entender el concepto de la marca. El diseo de comunicar. Un buen diseo debe conectar con la audiencia, dirigir y mantener la atencin y fomentar la comprensin y la recordacin del mensaje.

1.4.1 Fases del proceso de diseo

Polya (1981) [14] estableci las fases para la resolucin de problemas. stas podan sintetizarse en cuatro etapas: Comprender el problema Concebir un plan Ejecutar el plan Examinar la solucin

En la misma lnea, Mason, Burton y Stacey (1989) [12] definieron las fases de abordaje, ataque y revisin. Una evolucin algo ms detallada, aunque manteniendo la misma estructura es la mostrada en la siguiente tabla.

Fig. 2 Planteamiento y resolucin de problemas, por Mason, Burton y Stacey.

Las fases de diseo estn basadas en un mtodo tradicional que puede ser descrito de la siguiente manera:

Reconocimiento de la necesidad:En sta primera etapa se definen e identifican las necesidades del diseo: qu se va disear?, para qu? y cul ser su utilidad? Definicin del problema:En sta etapa del diseo se identifican las condiciones, especificaciones o limitaciones del sistema que hay que disear para satisfacer la necesidad. Sntesis:Se realiza una sntesis de la solucin al problema que satisfaga las condiciones del problema. Anlisis y optimizacin:Se analiza y optimiza la solucin de acuerdo a las limitaciones del problema. Evaluacin:En este punto se evala, mediante prototipos y modelos, si el diseo es acertado, si cumple con las necesidades y especificaciones, si es competitivo y, principalmente, si es confiable y econmico. Presentacin:Es la comunicacin de la solucin a otras personas. Esta comunicacin se expresa de forma escrita, oral y grfica.

En definiciones generales, contexto de mercado y dems se encuentran tambin fases para un buen proceso de diseo; esto puedo ser adaptado a diseo de sistemas mecnicos pues su fin es el mismo, despus de encontrada la necesidad, trazar una estrategia, disear un concepto, detallarlo, realizar procesos de clculos y planos, producir, fabricar y para finalizar vender.

Fig. 3 Fases del proceso de diseo, por: Bruno Munari en Esquema de mtodo proyectivo2. PROCESO DE DISEOContextoProceso de DiseoDiseo Conceptual Seleccin bajo criterioLluvia de IdeasPropuestaBocetosDiseo en Detalle Clculos IngenierilesEstudio de MaterialesProcesos de ManufacturaPlanos en DetalleFabricacinEstructuracin Identificacin del ProblemaManejo de InformacinAclarar ObjetivosRequerimientos y RestriccionesFormulacin de EspecificacionesDiseo Preliminar

Fig. 4 Propuesta de proceso de Diseo, Por: Autores2.1 Estructuracin

El proceso de diseo conlleva la realizacin de un conjunto complejo de actividades, que varan segn el proyecto concreto al que nos debamos enfrentar y en funcin del tipo de innovacin que se requiera, en ellas intervienen la mayora de los elementos de la organizacin empresarial y afecta a todo el proceso productivo.

La primera decisin que se debe tomar a la hora de disear un nuevo sistema de produccin es el diseo del producto o servicio que se va a fabricar. El desarrollo de nuevos productos se ha convertido en un factor clave para lograr el xito empresarial, acompaado con una preocupacin por el proceso de diseo, reduccin del tiempo empleado en el diseo y desarrollo de nuevos productos.

En trminos generales el proceso de diseo tiene como objetivo: analizar, planificar y ejecutar para responder a las necesidades de los usuarios.

2.1.1 Identificacin del problema

En la primera etapa del proceso de debe identificar el problema de diseo. La identificacin es un ejercicio mental, que requiere que el diseador analice requisitos, limitaciones y otros parmetros. Este proceso mental est dirigido hacia resultados tangibles y los mtodos grficos se utilizan como un estmulo para motivar el pensamiento. El diseador debe dedicarse al problema de bosquejar, escribir anotaciones y jugar con el lpiz en las hojas de trabajo.

El diseador debe mantener una mente despejada que admita modificaciones de sus puntos de vista acerca del problema. Debe procurar permanecer disponible a las innovaciones que podran ser descartadas si el alcance del problema se restringe excesivamente.

Un problema involucra algo ms que hallar una solucin; requiere una forma preferible de logar la transformacin deseada; por ejemplo, el medio de transporte que sea el mejor con respecto al costo, rapidez, seguridad, comodidad y confiabilidad. Una norma de preferencia para seleccionar de entre varias soluciones se llama criterio. Un problema es la expresin del deseo de pasar de una situacin a otra. La solucin es el medio para lograr ese paso.

2.1.2 Contexto

Se puede decir que en esta etapa el diseado organiza toda la informacin de la necesidad y encuentra algunos aspectos importantes que le van a ser de vital importancia puesto que es la esencia de todo el proceso y una correcta contextualizacin garantizar xitos en etapas posteriores, para poder procesar y contextualizar toda esta necesidad es importantes que el diseador o el equipo diseador, se desplacen en la medida de los posible hacia el lugar de donde se instalar su diseo he indaguen acerca de todas las funciones que deber desempear su artefacto tecnolgico, es decir en teora esta es una etapa de profundizacin de la identificacin del problema.

El contexto es el resultado de todas estas interrelaciones dinmicas. Las circunstancias econmicas representativas, asociadas a lo cultural y lo poltico, las que contextualizadas, podran dar origen a polticas de control social, en las que el resultado es programado y no espontneo. (Ricardo Romero, 2013).

2.1.3 Manejo de informacin

En esta sub-fase el diseador analiza las posibles fuentes de informacin y luego procede a recopilar datos necesarios para un idea general de como cumplir los requerimientos del diseo y enriqueces sus bases para formular el diseo; adicionalmente en esta parte se deben buscar las restricciones a la hora de entregar un diseo como lo son las de tipo espacial, econmico y dems.

La informacin reunida con este estudio sirve como base para crear varias estrategias de diseo. Finalmente, con este conocimiento e informacin adquirida, se podr comprender, entender e identificar las posibles causas, efectos y soluciones del problema.

2.1.4 Requerimientos y limitaciones

Esto significa, ampliar ms los detalles, o sea, hacer consideraciones como las siguientes: Cules son las necesidades de los usuarios? Qu debera ser la solucin? Cules son los lmites del problema (denominados tambin imposiciones y restricciones)? Cules son las caractersticas de la poblacin que usar el producto?

Como se ve, una parte importante en la definicin del problema es determinar las especificaciones que debe cumplir el producto final, sea este un aparato, una construccin, un proceso o un sistema. Es decir, hay que identificar, hasta donde sea posible, las limitaciones. Esto porque es difcil imaginar un problema en que no haya restricciones a las soluciones. Una restriccin es una constriccin que debe cumplir una solucin. Un tipo especial de restricciones son las especificaciones fijadas por las normas y cdigos, por el mercado, por las caractersticas de los materiales o por la decisin de los clientes.

La siguiente tabla define brevemente las principales requerimientos y limitaciones que debemos tener muy claras a la hora de disear

Fig. 5 Limitaciones de diseo aplicados a la ingeniera mecnica, Diseo para fabricacin y ensamblaje, 2010.

2.1.5 Formulacin de especificaciones

En este punto se comienza con el desarrollo de un concepto para poder realizar un producto original. Se busca un mtodo innovador de diseo para el producto que se quiere presentar, para que as, pueda ser exitoso comercialmente, y a la vez se logre obtener ahorro en costos y materiales.

Bsicamente se busca el cumplimiento de los requerimientos y caractersticas que el cliente desea, fortaleciendo las relaciones entre cliente-producto, sin dejar a un lado la relacin entre producto-costos.

2.2 Diseo Conceptual

El diseo conceptual, es en el que se plantean las configuraciones posibles, buscando una sntesis equilibrada desde una perspectiva general sin requerir una excesiva precisin, a partir de las especificaciones iniciales, los requisitos de funcionamiento y la experiencia previa. Las indefiniciones inherentes a esta fase conducen de forma inevitable a clculos aproximados. El diseo conceptual es una parte fundamental en el proceso de diseo de una maquina ya que en este se presentan posibles opciones a tener en cuenta para el diseo final. En primer lugar se deben tener en cuenta los requerimientos planteados. Esta fase consta, a su vez, de varias subfases que se pasan a desarrollar a continuacin.

2.2.1 Generacin de ideas

La mquina ms antigua, por ende la ms estudiada al pasar de los siglos y con miles de descubrimientos tras descubrimientos, pero an con muchsimo ms potencial por experimentar es el hombre, es por esto que no hay mecanismo ms perfecto que l para generar ideas. La generacin de ideas es algo con lo que nace cada ser humano, es innato en l; el cerebro relaciona los estmulos con los conocimientos previos y es all donde nace la creatividad (Adaptado de Fernando Velez, 2011). En todos los trabajos de ingeniera sin importa su categora las ideas son parte fundamental, son la base de todo un proceso para llegar al final de un proyecto, producto, una mquina o lo que sea que se est trabajando y para el diseo no es la excepcin.

La lluvia de ideas es una de las herramientas ms factibles y de mejores resultados a la hora de trabajar en grupo, la cual fue creada por Alex Osborn el cual se senta frustrado porque sus empleados eran incapaces de crear campaas publicitarias de manera individual y buscando una solucin para esto cre un mtodo donde plasmaba normas bsicas para la implementacin de su mtodo.

2.2.1.1 Normas bsicas para generacin de ideas, basado en Alex Osborn

1. Prohibida la crtica de las ideas de los dems (censura) o de las ideas propias (autocensura). Todas las ideas son bien recibidas sean cuales sean. Ms an, no se interrumpe al compaero en uso de la palabra. La valoracin crtica se suspende o aplaza hasta un segundo momento (imaginacin creativa-reflexiva).2. Bienvenidas todas las ideas: locas, descabelladas, extravagantes, absurdas Cuanto ms diferentes las ideas, con relacin al tema, mejor. A ms divergencia de ideas mayor posibilidades de inspiracin y posibilidades de relacionar.3. Adelante la produccin de ideas. A ms ideas mayores posibilidades de tener una buena idea. Es ms fcil seleccionar de una larga relacin una buena idea que sacarla a la fuerza. Precisamente el propsito de lluvia es producir ideas en cantidad4. Asocie, combine, relacione las ideas aportadas entre todos para producir nuevas ideas Una idea A es planteada. Cualquiera puede retomarla, deformarla, asociarla con otras, de las aportadas por l o por otros para producir una idea B As otro componente del grupo hace suya esta idea y la transforma en C.

2.2.2 Seleccin

Una vez ya generadas las ideas, con todo un banco de opciones y relacionando entre ellas para obtener muchas ms se llega a un punto donde quizs para una sola necesidad se tengan cientos de posibles soluciones; pero se necesita solo una, la ms adecuada, la ms productiva y por esto la ms ptima. Es por esto que es de suma importancia generar criterios con los cuales se pueda comparar sin dar ventaja, siendo lo ms neutros posibles todas las ideas y as llegar a encontrar y consolidar esa solucin que mejor se adapte a la necesidad.

Fig. 6 Mtodos y procesos multicriterio para la evaluacin, por: Revista Luna Azul 2.2.2.1 Criterios de seleccinMtodo multicriterio: La metodologa descompone un problema complejo en partes ms simples permitiendo que el agente decisor pueda estructurar un problema con mltiples criterios en forma visual, mediante la construccin de un modelo jerrquico que bsicamente contiene tres niveles: meta u objetivo, criterios y alternativas, jugando un papel vital como herramienta de planeacin Adicionalmente posee ciertas ventajas al ser comparada con las herramientas de decisin unidimensionales en la medida en que hace posible considerar un nmero amplio de datos, relaciones, criterios y propsitos, los cuales se presentan dentro de un problema de decisin dado en el mundo real que se estudia segn un modelo multidimensional.La evaluacin multicriterio (Munda, 1993): 1. Considera factores de tipo cualitativo y cuantitativo2. Considera la pluralidad de percepciones de los actores involucrados en el problema de decisin, la cual debe ser participativa para tomar decisiones y trazar alternativas para la solucin de conflictos (Romero, 1997 citado por Uribe, 2001; Chen et al., 2012).Un ejemplo de Matriz Multicriterio para la seleccin de una buena idea generada a travs de la lluvia de idea, que supla por completo la necesidad sera la siguiente: 1. Una vez definido el problema, se llena una matriz de priorizacin de las ideas ms acertadas con el equipo de trabajo, los cuales aportarn en la construccin de esta.2. Se disponen en la matriz los criterios seleccionados en las columnas, y los problemas (ideas en nuestro caso) identificados en filas.3. Se llenaran las celdas valorando la presencia de cada criterio utilizando 3 como alto, 2 medio, 1 bajo o 0 nulo4. Realizar sumatoria de puntos para cada idea dispuesta en las filas.5. Establecer un orden de prioridad atendiendo a la puntuacin obtenida por cada idea segn la sumatoria. Siendo la de mayor puntuacin la mejor idea.

Fig. 7 Matriz Multicriterio para la priorizacin de ideas, por: Contreras E. (2008)

Las etapas ms importantes de una evaluacin multicriterio son las siguientes:

Fig. 8 Componentes de criterio selectivos, por: Contreras E. (2008)

2.2.3 Bocetos

Un boceto trata de una gua que permite volcar y exhibir sobre un papel, (Paul Czanne, 1988).

Los bocetos son esas ilustraciones que aunque carecen de detalles son el smbolo principal de cualquier nacimiento de una idea, una idea que ya ha sido filtrada y ha sobresalido por ser la ms idnea a resolver la necesidad en cuestin.

Los bocetos aunque carecen de medidas y especificaciones son la base principal para el diseo como tal del sistema mecnico que se determine al final del proceso. Un boceto es el primer contacto que tiene el diseador, donde plasma una idea, la cual se moldear y se convertir en un sistema mecnico que resolver una necesidad.

2.2.4 Propuesta

En esta sub-fase se busca seleccionar la propuesta ms adecuada de todas las preseleccionadas que permita cubrir la necesidad del cliente, se debe realizar un estudio muy equitativo y productivo para las mismas.

2.2.4.1 Anlisis de las propuestas:

En esta etapa se deben determinar las caractersticas, atributos, variables, cumplimiento de las especificaciones y/o los aspectos de mayor importancia, respecto al contexto en el que se encuentra el diseo, y as generar la eleccin de la propuesta ms viable. Para proceder a la evolucin de cada uno de los tems seleccionados anteriormente se pueden utilizar varios mtodos: uno de ellos es la evaluacin respecto a un rango de nmeros que posean una jerarquizacin; otro posibilidad puede ser mediante la comparacin entre las propuestas, eligiendo la ms adecuada con respecto al tem; entre otros.

2.3 Diseo preliminar

Esta fase sigue a la de evaluacin y seleccin. En ella, el equipo de diseadores no especifica el propio bien o servicio, sino cmo debera funcionar ste cuando el cliente lo emplee, es decir, cunto tiempo debera durar, qu debera hacer, cmo debe ser de rpido en su funcin, etc. El paso siguiente consistir en tomar decisiones sobre los materiales a emplear, etc. Si se llega a un acuerdo razonable, se posee ya el concepto de diseo o diseo preliminar. Si las decisiones que llevaron a l fueron adecuadas, el prototipo que se desarrolle a partir del mismo superar previsiblemente la siguiente fase de pruebas. Cuando ste no sea el caso habr que repetir toda la etapa de diseo preliminar, con el consiguiente incremento de costes y retrasando la presentacin del producto en el mercado.

2.3.1 Factores de consideracin

Funcin a realizar: Se deben identificar claramente las funciones que el nuevo producto debe desarrollar, estableciendo jerarquas entre ellas si fuera necesario. Costes: No deben ser excesivos para el mercado objetivo. Tamao y Forma: Deben ser compatibles con la funcin y ser aceptables y atractivos para el mercado. Calidad: Debe ser compatible con el propsito. Un nivel excesivo puede encarecer el producto en demasa y una calidad insuficiente dar lugar a reclamaciones o incluso a la falta de aceptacin del producto en el mercado. Impacto ambiental: De acuerdo con este aspecto, el artculo no debera daar el ambiente o estar envasado en recipientes peligrosos. Produccin: Cuando se disea un producto, se debe considerar cmo se va a fabricar simultneamente. Tiempo: El producto debe estar disponible con rapidez y, en cualquier caso, cuando sea requerido. Esta caracterstica, especialmente relevante en los servicios, est tomando cada vez mayor importancia. Accesibilidad: Considerando este aspecto lo que se pretende es conocer cmo el cliente va a conseguir el producto o servicio desarrollado. Necesidad de artefacto: El diseo del recipiente as como de las diferentes unidades de carga a considerar tendr una especial repercusin en los costes logsticos y adems definen en muchos casos el producto final.

2.4 Diseo de detalle

2.4.1 Concepto

El diseo detallado es la actividad tcnica que sigue a la seleccin de arquitectura. Es el ltimo paso en la composicin orientada a objetos en el que se llega a las unidades de programacin. Su objetivo es dejar el proyecto preparado para la implementacin y codificacin.

Parte de los resultados de la fase de arquitectura. Describe en detalle cada una de las partes de la solucin. Verifica que se satisfacen los requisitos. Produce un diseo completo y listo para ser programado.

Un diseo completo gua suficientemente la implementacin, de modo que la hace comprensible y fcil de mantener, pero no necesariamente suprime toda creatividad en la implementacin. Es decir, los programadores deben ser capaces de implementar un diseo detallado, concentrndose en cuestiones de codificacin y dependientes de la plataforma tecnolgica Para que el diseo se pueda implementar de forma no creativa, tendra que ser tan detallado que no sera prctico.

2.4.1.1 Nivel de detalle en el proceso de diseo

El modelo de diseo detallado requiere encontrar un equilibrio adecuado entre abstraccin y detalle: tiene que ser suficientemente abstracto, para que los detalles innecesarios no oculten la esencia del diseo. Tanto los tipos de modelos utilizados como el nivel de detalle alcanzado en los mismos dependen de la organizacin (por ejemplo, qu grado de responsabilidad tienen los programadores) y del sistema desarrollado (complejidad, riesgo, etc.).

Existen dos tipos principales de modelos el esttico y el dinmico:

Modelo esttico: describe la estructura de objetos y las relaciones entre ellas Modelo dinmico: describe el comportamiento de los objetos o artefactos.2.4.2 Clculos Ingenieriles En este instante es donde empezamos a ver que nuestro proyecto tiene forma, los clculos ingenieriles abren toda la va a las medidas determinantes del diseo; el bosquejo, el cual se haba hecho de manera muy general y sin tanto detalle es el protagonista principal en este punto del proceso, los planos del prototipo que crearemos tienen como base el bosquejo antes mencionado, al cual aadiremos medidas tentativas para las piezas bsicas, las cuales a su vez ms adelante sern las encargadas de determinar el tamao final del diseo construido. 2.4.2.1 Proceso ingenieril Durante el diseo de sistemas mecnicos, se requiere de soluciones ingenieriles rpidas y de gran exactitud. Esto es realizado mediante herramientas de software y laboratorios complejos donde se trata de modelar lo mejor posible para simular una situacin real. Con esto se obtiene el mejor conocimiento descriptivo de dicha situacin y permite diseos optimizados a partir de modelos matemticos o de modelos empricos. Aun as, existen cantidades enormes de casos en los que el diseo no se encuentra bajo ninguna norma, no hay base para realizarlo, ni frmulas matemticas para obtener una caracterizacin de tal evento. Para dar un ejemplo de esto, se puede considerar el problema de clculo de cargas mximas a aplicar en sistemas con ensambles roscados, los cuales se encuentran en la industria automotriz, metalmecnica, aeronutica, etc.Normalmente los ensambles roscados en acero, son calculables de manera sencilla dado que existen normas en donde se tienen a la mano ecuaciones para esto. Sin embargo, para el caso cuando el ensamble est formado por acero y materiales de aleacin ligera, no existe nada claramente normalizado. Para esto, un buen modelo en CAD, SolidWorks o cualquier programa donde pueda ser concebido y visualizado un modelo que permita simular la situacin del ensamble utilizando tcnicas como elemento finito y comportamientos elastoplsticos de los materiales en cuestin, adems de un modelo que caracterice la mecnica de las fractura del evento preciso de manera localizada y de un modelo de diseo de experimentos para estudiar los parmetros ms significativos, puede arrojar un buen modelo emprico para calcular cargas de desgarramiento de roscas y fractura transversal de la tornillera.Este tipo de proceso ingenieril puede permitir explotar un rea de oportunidad para determinar herramientas de clculo de aplicaciones para dispositivos electrnicos, que permitan al ingeniero de diseo el dimensionamiento rpido de piezas de sistemas mecnicos y un conocimiento ms profundo de las diferentes variables y parmetros del sistema, sin tener los grandes laboratorios especializados. Basado en Martnez, M. (2014, 7 de agosto) Clculo de cargas de diseo ingenieril. Diario Milenio Premium en: http://www.milenio.com/firmas/manuel_martinez/Calculo-cargas-diseno-ingenieril_18_339746099.html2.4.3 Estudio de materiales Al seleccionar materiales para un producto, primero se consideran sus propiedades mecnicas: resistencia, tenacidad, ductilidad, dureza, elasticidad, fatiga y termo fluencia. Las propiedades mecnicas especificadas para un producto y sus componentes deben, desde luego, ser apropiadas para las condiciones en que se espera que funcionen.

Despus se consideran las propiedades fsicas de los materiales: densidad, calor especfico, dilatacin y conductividad trmica, punto de fusin, y propiedades elctricas y magnticas. Una combinacin de propiedades mecnicas y fsicas son las proporciones de resistencia a peso y rigidez a peso de los materiales.

Las propiedades qumicas tambin desempean un papel importante, tanto en ambientes hostiles como en los normales. La oxidacin, corrosin, degradacin general de las propiedades, toxicidad e inflamabilidad de los materiales son factores importantes que se deben considerar. 2.4.4 Relacin entre dimensiones y los materiales del producto.

Esto significa comprobar que los materiales, entendidos en sentido amplio como insumos, en sus caractersticas y posibilidades s respondern plenamente a la magnitud del diseo. Muchas veces no basta con saber qu materiales, componentes o sistemas son los adecuados de acuerdo con un buen diseo, hay que comprobar que s estn disponibles en las cantidades, formas, dimensiones y acabados que se requieren. Muy frecuentemente se confa en que, en el mercado globalizado, se puede conseguir todo, pero no es as, las cantidades que despachan a veces son una limitante. Tambin lo es la fabricabilidad en el caso de materiales especficos, es posible que estos puedan obtenerse, pero en el medio no existen los equipos o experticia para adecuarlos al diseo especificado.

Entran en estas consideraciones temas como la tecnologa apropiada, la recursividad del ingeniero y su capacidad para plantear soluciones autctonas. Esto no solamente en los aspectos meramente fsicos, lo mismo puede decirse de la legislacin, de las organizaciones y en fin de la idiosincrasia que nos es propia y que en ningn momento puede perderse de vista cuando se quiere instaurar una solucin realmente efectiva y acorde con el espacio y el tiempo en que se desempear.

As pues la concordancia entre las dimensiones y los materiales no es simplemente un asunto de metrologa en la obtencin de un producto especfico.

2.4.5 Procesos de manufacturaLos procesos de manufactura son todos aquellos que involucran la transformacin de los distintos tipos de materiales (metales, cermicos, polmeros y compuestos) en productos destinados para un consumidor final o que hagan parte de un proceso productivo. (Universidad Distrital, 2007).La manufactura, como campo de estudio en el contexto moderno, puede definirse de dos maneras: tecnolgica y econmica. Tecnolgicamente es la aplicacin de procesos qumicos y fsicos que alteran la geometra, las propiedades, o el aspecto de un determinado material para elaborar partes o productos terminados. Los procesos para realizar la manufactura involucran una combinacin de mquinas, herramientas, energa y trabajo manual, tal como se describe en la figura. La manufactura se realiza casi siempre como una sucesin de operaciones. Cada una de ellas lleva al material cada vez ms cerca del estado final deseado.

Fig. 9 Proceso de Manufactura, por: M.Met Herrera F.2.4.5.1 Clasificacin Los procesos de manufactura pueden dividirse en dos tipos bsicos: 1) Operaciones de proceso 2) Operaciones de ensambleUna operacin de proceso transforma un material de trabajo de una etapa a otra ms avanzada, que lo sita cerca del estado final deseado para el producto. Esto le agrega valor al cambiar la geometra, las propiedades o la apariencia del material inicial. Por lo general, las operaciones de proceso se ejecutan sobre partes discretas de trabajo, pero algunas de ellas se aplican tambin a artculos ensamblados. Una operacin de ensamble une dos o ms componentes para crear una nueva entidad llamada ensamble, sub-ensamble o cualquier otra manera que se refiera al proceso de unir. (UMSS, 2011)

Fig. 10 Clasificacin de procesos de manufactura, por: UMSS2.4.6 Planos de detalleCon todo ya organizado, clculos ingenieriles realizados, materiales seleccionados, dimensiones establecidas y procesos de manufactura escogidos se procede a ingresar los datos al software de dibujo, que en nuestro caso ser SolidWorks, en el cual podremos simular y dar forma a ese bosquejo que habamos concebido originalmente, estos planos de detalle plasmados en el programa sern la base terminal de los planos finales los cuales a su vez estarn en la lnea de produccin para la manufactura antes mencionada. Finalmente, cuando ya se tiene el esquema de lo que ser nuestro diseo mecnico y tenemos una figura 3D la cual ser el prototipo de nuestro diseo, solo queda por ejecutar las vistas de este plano final.

2.4.7 Valoracin de costosEl costo es la medida del valor de los recursos o elementos que son empleados o elementos que son empleados para su transformacin en productos de la empresa; Con frecuencia, el costo de un producto determina su posibilidad de venta y la aceptacin del cliente en el mercado global. Enfrentar este reto no slo requiere un conocimiento profundo de las caractersticas de los materiales y procesos, sino tambin mtodos innovadores y creativos para las tecnologas de diseo, manufactura y ensamble de los productos. En general, los costos de mano de obra se estn convirtiendo en un porcentaje cada vez menor que los costos de produccin.2.4.8 FabricacinEs el proceso de convertir materias primas en productos. Tambin comprende las actividades en que el propio producto fabricado se utiliza para elaborar otros productos. El fabricante debe trabajar con el cliente para obtener una retroalimentacin oportuna y conseguir as una mejora continua del producto y debe fabricarse mediante los mtodos ms econmicos y amigables con el medio ambiente.

CONCLUSIONESCon este proyecto se busc evaluar un proceso de diseo logrando identificar y resaltar los puntos que hay que cubrir y considerar para llevar a cabo una implementacin exitosa de este.

Dentro de los puntos que consideramos tienen ms importancia dentro de un proyecto de esta naturaleza son el identificar el problema ya que a partir de este se empieza a trabajar, es el punto de partida, despus de este se desenvuelve todo el proceso de diseo que se divide en 3 partes, el diseo conceptual, diseo preliminar y diseo en detalle.

Con este proyecto se deja claro la metodologa que hay que tener en cuenta a seguir cuando se est desarrollando un diseo, ya sea mecnico o cualquier tipo de diseo, es una metodologa que abarca el diseo en trminos generales. Concluimos entonces que el proceso de diseo es una serie de pasos los cuales son iterativos que si se ejecutan de una manera correcta el diseo final ser exitoso.

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