TEMA N° 01.- FILOSOFIA Y METODOS DE DISEÑO

Diseño de Máquinas MARZO / 2015.

REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN UNIVERSITARIA

UNIVERSIDAD POLITECNICA TERRITORIAL DEL NORTE DE MONAGAS “ LUDOVICO SILVA “

DEPARTAMENTO DE INGENIERIA MECÁNICA.CATEDRA : DISEÑO DE MAQUINAS

“ Los científicos exploran lo que es. Los ingenieros crean lo que nunca ha sido “ T. von Karman

FILOSOFIA Y METODOS DE DISEÑO

1.- EL DISEÑO EN INGENIERIA MECANICA

INTRODUCCIÓN.-

El diseño mecánico significa una tarea compleja que requiere de muchas habilidades.La complejidad del tema requiere una secuencia en la que las ideas se presentan y serevisan. Diseñar es , según lo entendemos, la transformación de conceptos e ideas enmáquina útil. Según Shigley(1), diseñar es formular un plan para la satisfacción de unanecesidad específica o resolver un problema. Primero debemos abordar la naturaleza del diseño en general, luego el diseño en laingeniería mecánica en particular. La esencia de la ingeniería es la utilización de losrecursos y las leyes de la naturaleza para beneficiar a la humanidad. Para los estudiantesuniversitarios, el diseño mecánico es uno de los primeros pasos de la ingenieríaprofesional. La ingeniería profesional trata de solucionar problemas prácticos de aplicación.

Dar una solución a un problema de diseño, es una prueba de que se ha entendido losprincipios científicos pertinentes, generalmente esto no basta, también se requiere deconocimientos empíricos y de un criterio de ingeniero. Por ejemplo, los hombres de cienciano han aclarado todo acerca de la fatiga de los metales, pero los ingenieros mecánicos,usan lo que se entiende y está demostrado para el desarrollo y cálculo de los elementos demáquinas. Es lógico, que a medida que aumentan los conocimientos científicos, losingenieros plantean mejores soluciones a los problemas prácticos. El ingeniero no es uncientífico, pero frente a un problema urgente y concreto, usa los conocimientos científicos,complementándolos con la información que tenga y su criterio profesional.

Como sabemos, los asuntos de incertidumbre, están presentes en el diseñomecánico, creando métodos que con el tiempo han evolucionado . Según Tredgold , grancolaborador en la resolución de engranajes cónicos, define ingeniería, como el arte dedirigir las vastas fuentes de poder de la naturaleza para el uso y la conveniencia del hombre.

Esta es una definición que tiene más de 60 años, pero en ella se combinan dospalabras arte e ingeniería. Por supuesto que, la ingeniería es un arte, aunque parte, o granparte de los problemas se presentan como un análisis. No obstante, hay funciones dentrodel diseño que se deben realizar por normas o códigos, por la economía, por la seguridad y

Ing. ( MSc.) Ismael Veliz 0


por consideraciones de responsabilidad legal del producto. Por lo que, la habilidad mayordel diseñador debe ser la adecuación al problema de diseño. Es decir, que la ingenieríamecánica es una ciencia y también un arte y se entre mezclan según los casos y lasoperaciones particulares. Los aspectos científicos prevalecen en las operaciones deingeniería de carácter analítico, lo artístico en los procedimientos de síntesis creativa. Muchos diseños de máquinas, no tienen éxito por causas que no se puedan probarmatemáticamente, como por ejemplo la creatividad. Los problemas de diseño son por logeneral, una combinación de la rigidez de la ciencia con la creatividad. Por lo tanto, sepuede acordar con Tredgold, que la ingeniería es un arte, aunque parte de los problemas deingeniería se prestan muy bien para el análisis. Por lo tanto, el problema de diseño en ingeniería mecánica debe producir diseñosseguros, prácticos y adecuados, tal como lo específica la ASME ( American Society ofMechanical Engineers ), en su Código de ética para ingenieros:

“ Los ingenieros deberán mantener la supremacía de la seguridad, la salud y el bienestar delpúblico en la realización de sus deberes profesionales “

Los diseños razonablemente seguros, implican muchas restricciones, para asegurarque sus componentes sean lo suficientemente grandes, fuertes y resistentes, para soportarel estado de carga a que son sometidos. Además, los productos que no desempeñen biensus funciones no tendrán éxito, los que son demasiado caros, no tendrán aceptación en elmercado competitivo. La economía va de la mano de la funcionalidad y siempre sonpreocupaciones de importancia, por lo que, un buen diseño significa un diseño seguro,económico y funcional.

2.- EL CONCEPTO DE DISEÑO

Conviene aclarar la diferencia conceptual del término «diseño» bajo la perspectivahispanoparlante y la anglosajona. Tal como lo señalan Alcaide, Diego y Artacho (2001)diseño en castellano tiene un significado limitado a lo formal o adjetivado, hasta el punto deque se habla de «objetos de diseño», haciendo referencia a las característica externas( formas, texturas, colores, etc.) del artefacto, pero no al artefacto en su conjunto. Entretanto, el termino anglosajón «design» hace referencia a toda la actividad de desarrollo deuna idea de producto, de tal manera que se acerca más al concepto castellano de«proyecto», entendido como el conjunto de planteamientos y acciones necesarias para llevara cabo y hacer realidad una idea.

Es importante decir que se asume el concepto de diseño tal como lo entendería unanglosajón, es decir, en el sentido amplio de su significado y no en el sentido limitado de laforma del producto. Esta aclaración es importante porque se quiere establecer un vínculoentre dos disciplinas académicas que siendo naturalmente afines, se han considerandoesencialmente diferentes, como son el diseño industrial y la ingeniería, hasta el punto degenerar el imaginario equivocado de que el diseño industrial se preocupa únicamente por laforma del producto ( y es vista como una disciplina de corte “artístico” ) y de que el diseño eningeniería se preocupa únicamente por los cálculos de los elementos que conforman elproducto.

Las diferentes definiciones de diseño que se encuentran en la literatura evidencian elconcepto antes explicado. Por ejemplo, Pugh (1990) lo define bajo el término diseño total



como: la actividad sistemática desarrollada para satisfacer una necesidad y que cubre todaslas etapas desde la identificación de la necesidad hasta la venta del producto.

Pahl y Beitz (1995) lo definen como una actividad que afecta a casi todas las áreasde la vida humana, utiliza leyes de la ciencia, se basa en una experiencia especial y definelos requisitos para la realización física de la solución.

La vinculación del dominio funcional al dominio físico es el objetivo del diseño segúnSuh (1990), lo cual implica una continua interacción entre lo se quiere conseguir y la formacomo se consigue. Mientras que Hubka y Eder, citado por Alcaide (2001) define la actividadde diseñar como la reflexión y descripción de una estructura que potencialmente incorporaunas características deseadas.

Dym (2002 ) después de revisar muchas de las definiciones que se han dado adiseño en ingeniería, propone la siguiente: «es la generación y evaluación sistemática einteligente de especificaciones para artefactos cuya forma y función alcanzan los objetivosestablecidos y satisfacen las restricciones especificadas».

El ICSID (2004) define diseño como «una actividad creativa cuyo propósito esestablecer las cualidades multifacéticas de objetos, procesos, servicios y sus sistemas, entodo su ciclo de vida. Por lo tanto, es el factor principal de la humanización innovadora de lastecnologías, y el factor crítico del intercambio cultural y económico»

Así, se pude hablar de que el diseño busca la satisfacción de una necesidad, esdecir, aborda la solución a una situación problemática. Un segundo elemento importante esque para lograr obtener tal solución se debe tener en cuenta el entorno en el que se aplicaráy las interrelaciones entre sus componentes, es decir, tener un enfoque sistémico, lo cualimplica una actuación multidisciplinaria y la consideración de todo el ciclo de vida delproducto. La tercera consideración tiene que ver con las limitaciones impuestas por factoresexternos de orden físico, económico, social y funcional, a lo que comúnmente se ledenomina restricciones. Y el cuarto elemento que define al diseño es su identificación comouna actividad creativa por excelencia, en la que se tiene la posibilidad de desplegar en todasu magnitud esta característica inherente del ser humano.

En resumen, el diseño se entiende como el desarrollo de una estructura o un sistemaque sea portador de características deseadas ( particularmente, funciones ) y que lograbásicamente por la trasformación de información sobre condiciones, necesidades,demandas, requisitos y exigencias, en la descripción de una estructura capaz de satisfaceresas demandas, que pueden incluir no solo los deseos del cliente, sino también requisitos detodo el ciclo de vida, esto es, de todos los estados intermedios por los que pasa el producto.

3.- EL DISEÑO MECANICO

Los ingenieros mecánicos dicen, que el diseño de una máquina debía ser seguro,económico y funcional, y se puede agregar, además, confiable, competitivo, útil, que sepueda fabricar y comercializar. Todas estas palabras, tienen el fin de trasmitir lo siguiente:

1. Funcional : El producto diseñado debe cumplir con su necesidad propuesta y con lasexpectativas del cliente.

2. Seguro : el producto diseñado no debe ser peligroso para el usuario, los transeúntes o lapropiedad circundante. Los peligros que no se pueden eliminar con el diseño se resuelven conprotección; si eso no es posible, se deben proporcionar instrucciones adecuadas oadvertencias.



3. Económico: no solo se debe proyectar hacia una solución físicamente posible, sino hacia unade las soluciones seguramente comprendidas en el sector de máxima conveniencia técnico -económica.

4. Confiable: la confiabilidad es la probabilidad condicional de que, a un nivel de confianzadado, el producto realizará su función propuesta en forma satisfactoria, o sin falla, durante unlapso de vida dado.

5. Competitivo: el producto del diseño es un contendiente en el mercado.

6. Útil: el producto del diseño está de acuerdo con el usuario, y se acomoda al tamaño,resistencia, postura, alcance, fuerza, potencia y control humano.

7. Se puede fabricar: el producto del diseño se reduce a un número mínimo de partes queresulta adecuado para la producción en masa, y sus dimensiones, distorsión yresistencia están bajo control.

8. Se puede comercializar: el producto del diseño se puede comprar y se dispone de serviciopost - venta de repuestos y mantenimiento.

Según Shigley , diseñar una máquina, es formular un plan para la satisfacción de

una necesidad específica o resolver un problema. Si el plan propicia la creación de algo quetiene una realidad física, entonces el producto debe ser, funcional, confiable, competitivo,útil, que se puede fabricar y comercializar. Pero los diseños tienen limitaciones de cualidadesconocidas, según este autor, habla de imperativo de diseño, y lo explica a través de unaoración:

“ Diseñe un componente, sistema o proceso que realizará una tarea específica óptimamente “ Sobre esta oración, que sería lo que Shigley llama imperativo del diseño, vamos a intercalarentre paréntesis las restricciones impuestas al diseño, con lo que la oración queda:

“ Diseñe (sujeto a ciertas restricciones de la resolución del problema) un componente, sistema o procesoque realizará una tarea específica (sujeta a ciertas restricciones de solución) óptimamente “

La metodología de la solución se limita a lo que el diseñador sabe o puede hacer, conesto el autor nos dice que además de que la solución debe ser todo arriba manifestado,también debe ser legal y adecuarse a los códigos y normas aplicables.

Dentro del diseño mecánico, existe la selección de componentes mecánicos. Paraque el conjunto que se diseña sea excelente, el ingeniero mecánico debe tener una ciertadisposición con respecto a los elementos de máquinas. El estudio del diseño y selecciónde los elementos de máquinas ofrecen una apreciación de las resistencias y limitaciones delos tipos de componentes, de esta manera podrán ser incorporados de una forma más fácil.

Para entender esto, en un sistema mecánico no se puede incorporar un mecanismode tornillo sin fin rueda helicoidal o un embrague, si el diseñador no tiene conocimientos deque existen estos dispositivos.



La figura 1- 1 (a), muestra un proceso de diseño típico de años recientes, vemos quelas habilidades involucradas en el diseño de un elementos de máquinas cumplian unafunción esencial en el proceso. Este sistema fue aplicado por Estados Unidos en la era de lapost - guerra. Sin embargo, en las décadas de los setenta a ochenta con este enfoque sehicieron evidentes problemas de importancia, algunos ocasionados por el mercado, otros porel producto. En este enfoque se usaba un término denominado ingeniería al otro lado de lapared, es decir, alguien hacia una corrección o modificación y luego enviaba el producto alotro lado de la pared, para continuar con el próximo paso en desarrollo, esto ocasionabademoras muy grandes. Por ejemplo, un ingeniero de manufactura podía pedir que semejorara la pieza para poderla sujetar más fácil a la fresadora. Se volvía el producto adiseño nuevamente y el ingeniero de diseño lo modificaba. El metalurgista podía indicar quelos materiales no eran adecuados, volvería otra vez hacia atrás para hacer la corrección, yeste proceso podía durar hasta el infinito. Demasiado tiempo para el desarrollo del producto.



La figura 1 – 1 (b), muestra un enfoque más moderno del diseño. Aquí, existe el flujogeneral reconocido de la información desde la concepción hasta la introducción en elmercado, pero existe un involucramiento inmediato y simultáneo de todas las disciplinas enel diseño. De esta manera, los esfuerzos y tiempos son menores y se logran productos demejor calidad. Es decir, que esto ha convertido al diseño de maquinarias en un esfuerzocooperativo.

3.- CRITERIOS A DESARROLLAR

Generalmente, según Tedeschi , en el diseño de máquinas resalta el criterio técnico –funcional, es el que generalmente, se le da toda la importancia en el diseño de máquinas,sin embargo existen otros dos criterios, que se deben analizar simultáneamente, criteriosde fabricación y los criterios económicos financieros. Es lógico que al diseñar unamáquina, no se puede prescindir, de los materiales a utilizar y de los procesos defabricación, como así también, de los factores económicos – financieros, el estado delmercado, la disponibilidad y costo del capital para la inversión. El problema fundamental detodo diseñador de elementos de máquinas, es que éste responda lo más enteramente a lasnecesidades de la economía nacional, que de el mayor efecto económico y disponga de losíndices más altos técnicos económicos y de explotación.

Criterio técnico – funcional : consiste en la determinación previa de estructurageométricamente, con sus factores estéticos, factores de peso de la máquina, incluyendo losaspectos elásticos - resistenciales.

Es decir, que una vez que se determina el tipo adecuado de un elemento máquinadeterminado para la función que se requiere, se analiza la cinemática , la carga y elesfuerzo. Se deben observar las exigencias de la estética industrial, el aspecto exteriordebe ser agradable, el acabado clásico y fino. Naturalmente que el peso específico de cadauno de los materiales usados en la construcción del elemento, depende de la máquina,como por ejemplo, en los convertidores de energía ( reductores, acoplamientos,embragues, etc.), importa principalmente la magnitud del rendimiento que determina laperfección de la transformación de la energía consumida en útil; en máquinas para laelaboración de productos, la productividad, el funcionamiento con precisión y sin fallos y elgrado de automatización; en máquinas herramientas, la productividad, la exactitud deelaboración de las piezas, la gama de operaciones a ejecutar, son algunos ejemplos.

Criterio de fabricación : materiales y medios disponibles, con referencia al volumen deproducción previsto. El diseño, satisfactorios de los elementos de máquinas depende engran medida de los materiales que elige el diseñador. Este debe comprender como secomportan los materiales, que propiedades de los materiales afectan el desempeño.

Además, el elemento debe realizarse físicamente y poder ser fabricado, que implicaque el diseñador tenga un conocimiento de los procesos de fabricación, debe estarfamiliarizado con las instalaciones que tenga dentro de su propia compañía para lafabricación y producción, conocer en una palabra, las capacidades de producción básicas yel equipo de proceso del taller, de esa manera podrá diseñar adecuadamente las partescomponentes, seleccionar materiales, especificar tolerancias, considerar procedimientos deensamble, etc.



Criterios económicos financieros : Constituido por el costo inicial, de amortización,explotación energía y de mantenimiento. Sin lugar a dudas que el costo es un factorextremadamente importante en casi todos ( si no en todos ) los diseños. La realización de undiseño económico depende de la experiencia del diseñador, del conocimiento, ingenuidad yhabilidad para cambiar el parámetro de un diseño por otros parámetros del diseño.

El deseo de lograr el valor cabal del dinero que se paga por algo, ha desarrollado unanueva metodología llamada análisis de valores, este es un procedimiento organizado dereducción de costos que cubren las fases del diseño, producción, materiales y distribuciónmanteniendo la confiabilidad del producto. La objetividad, en el análisis de valores, debeestar presente en la mente del buen diseñador que debe lograr un diseño satisfactorio yfuncional con un mínimo de materiales caros y que sea consistente con la vida y desgastede las partes y del medio ambiente en que se le use. Según Orlov (8), muchos diseñadores consideran que diseñar económicamente significadisminuir el costo de fabricación de una máquina, evitar soluciones complejas y caras,emplear los materiales más baratos y los procedimientos de elaboración más simples. Pero,esto es solo una pequeña parte del problema. El significado es que el efecto económico sedetermina por la magnitud de la eficiencia de la máquina y por la suma de los gastos deexplotación de todo el período de trabajo de la misma. El costo de una máquina es solo uncomponente, y no siempre el principal de esa suma. 4.- DISCIPLINAS DEL DISEÑO MECANICO

Diseñar significa tomar decisiones, habiendo hecho previamente previsiones y realizandoconciliaciones entre tendencias de efectos opuestos. Los diseñadores deben tomardecisiones, pocas o muchas, algunas aproximadas, algunas acertadas. Se necesita unsistema de evaluación con ideas similares donde permita ver donde estamos parados frenteal problema a solucionar. Si tenemos ideas similares debemos considerar : a) Conveniencia, posibilidad y aceptabilidad : se debe reconocer la importancia del

pensamiento claro y la toma de decisiones adecuadas. Una acción contemplada es conveniente si su adopción logrará un efecto del

propósito intentado. Una acción aceptada es posible si la acción se puede llevar a cabo con el conocimiento personal, dinero y material disponible, o si se puede ensamblar a tiempo. Una acción contemplada es aceptable si los resultados probables valen los costos anticipados.

b) Alternativa satisfactoria : si una acción contemplada es adecuada, posible yaceptable, se convierte en una alternativa satisfactoria se compara con otras. Si sepueden comparar dos alternativas satisfactorias, se debe elegir la mejor.

c) Conjunto de especificaciones : Un conjunto de especificaciones es un ensamble dedibujos, texto, lista de materiales e instrucciones que componen las decisionestomadas.

d) Conjunto de decisiones : es una lista de decisiones que se requieren paraestablecer un conjunto de especificaciones. Se expresa en términos de losparámetros del pensamiento del diseñador, estos pueden ser: material y condición,tratamiento térmico, dimensiones y tolerancias, etc.



e) Evaluación de la adecuación: son los pasos cerebrales, empíricos y modelosmatemáticos relacionados entre si que el diseñador lleva a cabo para asegurar queun conjunto de especificaciones sea satisfactorio.

f) Habilidad de síntesis: implica una estrategia de optimización de los pasos y datosacumulados.

En el diseño se deben tomar previsiones, cuando por ejemplo, se imagina el

comportamiento futuro de una pieza tensionada, o se estima la vida útil de una piezasometida a fatiga, o el desgaste de dos piezas animadas de rozamiento mediantemovimiento relativo. Para ello, el ingeniero maneja una lista de incertidumbres, quegeneralmente lo corrige con el llamado coeficiente de seguridad. Un problema de proyecto ofrece siempre la posibilidad de muchas soluciones, en lamayoría de los casos cada solución tiene un costo de fabricación, un costo de operaciónpropio y si estos costos se ordenan en sendas paralelas, es muy probable que si lostérminos de una sean crecientes los de la otra sean decrecientes. Si se logra, reducir estasdos clases de costos a unidades comparables y por ende sumables es posible que existauna zona de costo total mínimo y con suerte una sola solución. 5.- LA MÁQUINA Y EL DISEÑO

Primeramente debemos determinar que se entiende por máquina: máquina es todo conjuntomecánico completo y autónomo, destinado a efectuar una transformación energética o arealizar una operación tecnológica. Lo que queda claro con esta definición, es que entran todas las máquinas motrices yoperadoras que transforman energía hidráulica o térmica en energía mecánica o viceversa.Por ejemplo un reductor es un denominado convertidor de par, puesto que transforma el paren la entrada en otro di- ferente a la salida, podemos decir, que va a ser completo yautónomo, cuando no esté incluido en otra máquina, que se lo pueda dimensionarlibremente y separarlo de ella para aplicarlo y utilizarlo en otra sin agregarle ni quitarle nadaesencial. En el caso de un reductor de velocidad, es completo, si tiene engranajes, ejes,rodamientos y retenes, una caja o estructura donde apoyar todos estos elementos,protegerlos y resistir los esfuerzos internos que tienden a desplazar los ejes, transmitir a losbulones de anclaje las acciones externas y dispersar hacia el ambiente el calor generado porlas perdidas mecánicas, etc. Autónomo cuando no forma parte integral de otra máquina,como por ejemplo si su distancia entre centro quedara condicionada por la separación dedos ejes donde debe ir acoplado, los cuales pertenecen a otra máquina, en este caso, ladistancia entre centros se transformaría en un elemento de planteo de diseño en lugar de seruno de los resultados del problema. Si tomamos la definición de Hamrock (12) de máquina, nos dice que es una combinaciónde mecanismos y de otros componentes, que transforma, transmite o emplea energía, cargao movimiento para un propósito específico. Como vemos esta definición casi no varía de laanterior.

6.- PROCESO DE DISEÑO

El diseño de ingeniería se vincula con la concepción de sistemas, equipos,componentes o procesos con el fin de satisfacer una necesidad, y concluye con ladocumentación que define la forma de dar solución a dicha necesidad. Harrisberger lo define



como “un acto creativo dedicado a seleccionar, combinar, convertir restringir, modificar,manipular y conformar ideas, resultados científicos y leyes físicas en productos o procesosútiles”. Un concepto relacionado, pero distinto, es el de proyecto de ingeniería. En lasnormas ISO el proyecto de ingeniería es definido como : “Un proceso único consistente en un conjunto de actividades coordinadas y controladas, confechas establecidas de inicio y finalización, desarrolladas con el fin de alcanzar un objetivopara conformar requerimientos específicos, incluyendo restricciones de tiempo, costo yrecursos”. Claramente surge que para la ISO un proyecto de ingeniería requiere que las tareas involucradas y su desarrollo reúnan las siguientes condiciones:

Ser únicas: para que exista un proyecto tiene que existir incerteza en alguna tarea.Esto implica que, por no haberla realizado antes, no se conocen todas lasdificultades que puede presentar su ejecución. Lo de único no implica que nadie lashaya ejecutado antes, sólo indica que los proyectistas o en la empresa no se cuentacon experiencia anterior.

Ser complejas: si son triviales no hay incertezas, y al no plantear ninguna dificultadno se puede hablar de proyecto. Es decir, si la solución es directa y obvia, uobtenible por cálculo directo, no hay un real problema de ingeniería.

Responder a una organización temporaria, con duración preestablecida en unplan, y cuya ejecución, coordinada por un líder del proyecto, esta sujeta a un controlde progreso

Tener objetivos vinculados a satisfacer las necesidades del cliente,

✔ Algunos de estos objetivos podrán ser definidos en la ejecución, y alcanzadosluego progresivamente durante la realización

✔ Tener como resultado la creación de un prototipo o varias unidades del producto ✔ Generar la documentación que permita entender el funcionamiento del producto

objeto del proyecto y asegure su reproducción. Satisfacer requerimientos específicos :

✔ De tiempo: Todos los productos tienen un ciclo de vida, y esto acota el tiempo dedesarrollo. Si los objetivos se vuelven inalcanzables, en términos de tiempocompatibles con el ciclo de vida del producto, el proyecto pierde sentido.

✔ De presupuesto, al cual deberá ajustarse el costo de desarrollo ✔ De beneficio, lo cual es imprescindible para que la empresa sea sustentable en

el tiempo, disponga de los recursos necesarios para la permanente mejora ypueda contribuir en el futuro a dar una mayor satisfacción a sus clientes

✔ De recursos, buscando soluciones que:

• sean manufacturables, es decir, que estén basadas en procesos y tecnologías cuyo dominio se posee o se puede acceder

• aprovechen los conocimientos científicos y los avances tecnológicos • sean óptimas en cuanto al aprovechamiento y uso de recursos

En general el proceso de diseño tendrá muchas entradas y a lo sumo dos salidas: La

documentación y un prototipo. Son entradas del diseño las exigencias y regulacionesaplicables al producto, las cuales deben estar documentadas desde su inicio.Requerimientos inconsistentes, ambiguos, o incompletos deben ser resueltos con los



responsables de tales requerimientos antes del inicio del proyecto. Asimismo, deben serparte de las entradas del diseño los objetivos de fiabilidad, durabilidad y mantenibilidadplanteados para el producto, y los criterios de aceptación. La documentación es la salida del diseño más importante. Debe definir laconfiguración del equipo y los elementos necesarios para su fabricación, estableciendocuales características son cruciales para el buen funcionamiento del producto, en cuanto asu operación, almacenamiento, manipuleo, mantenimiento y atender además la disposiciónfinal. Debe estar expresada en términos que permitan la verificación y validación contra losrequerimientos de entrada. La salida debe resultar de un proceso de optimización del diseño, buscandosimplificar, mejorar, innovar, y reducir desperdicios, valiéndose de herramientas específicastales como,

● La función de despliegue de la calidad (QFD), como base para fijar criterios y metas para el producto y el propio desarrollo

● Análisis de los modos de falla ( FMEAs ) de los elementos seleccionados, buscando hallar sus causas y efectos, con el fin de definir y eliminar posibles modos de falla críticos

● Análisis del árbol de fallas (FTA), método usado para identificar los elementos causantes de posibles fallas criticas

● Diseño de experimentos,(DOE), como medio de lograr un mayor conocimiento y optimizar el diseño y los procesos de manufactura

● Análisis de ingeniería del valor (VE), para evitar que las soluciones incluyanelementos innecesarios

● Análisis de tolerancias (DOT), para obtener altos rendimientos de producción ● Análisis de costo/desempeño/riesgo

Al final de cada paso del diseño se debe comprobar que los objetivos parcialescomprometidos en esa etapa han sido logrados. Una vez completado el diseño, se realizauna verificación del diseño en su totalidad para comprobar que satisface los requerimientosestablecidos en las entradas. Esta etapa puede incluir actividades tales como: • Realización de cálculos alternativos • Comparaciones entre el nuevo diseño y diseños anteriores • Realización de pruebas y demostraciones • Revisiones a la documentación previo a su distribución

Pasada la verificación, sigue el proceso de validación del diseño, cuya finalidad escomprobar que el producto satisface la necesidad para la que es propuesto.



La validación se efectúa sobre el producto final y bajo condiciones definidas deoperación, o sea, sobre un equipo que es realizado con el mismo herramental y procesoscon que será luego fabricado, y como paso previo a la entrada en producción. Si surgenincumplimientos, estos deberán documentarse y definirse las acciones correctivas ypreventivas para su cura. Para dar por concluido el proyecto no es suficiente haber verificado y validado launidad sujeto del proyecto sobre uno o varios prototipos; también debe verificarse yvalidarse la documentación del diseño, analizando su complitud. Para la solución de los problemas de ingeniería se han desarrollado a través deltiempo diferentes aproximaciones. Muchas de ellas son solo pequeñas variaciones alrededorde una forma de pensar, o paradigma. Un paradigma es una manera de resolver losproblemas. La forma en que se conciben las soluciones no sólo cambia porque se debentomar en cuenta nuevos avances científicos y tecnológicos, sino también porque elcomportamiento de la sociedad es distinto y demanda soluciones no sólo mejores sinotambién diferentes. Esto deriva en cambios paradigmáticos, que el proyectista debeenfrentar en la elaboración de la solución. Algunos de los cambios que los nuevos diseñosdeben enfrentar han sido muy bien puntualizados por la revista Electronic Design, unadécada atrás, en un nota editorial:

➢ Diseño con partes de alta complejidad. Los proyectitas no pueden desarrollar mássus productos sobre la base de algunas muestras, y apoyándose básicamente ennotas de aplicación, debido a las pequeñas sutilezas que presentan los dispositivosVLSI. Esto vuelve cada vez más necesario el soporte por parte de los fabricantes decomponentes, convirtiéndose esto en una razón de peso para la adopción de uncomponente sobre otro

➢ Diseño para la manufacturabilidad. Se trata de lograr que el lanzamiento al mercado sea lo más temprano posible, obligando a que los tiempos entre la iniciacióndel diseño y el inicio de la manufactura sean cada vez más breves, buscando reducir las interacciones entre la etapa de diseño y la de manufactura.

➢ Tiempo para la comercialización. Con mercados cada vez más competitivos, y más innovación, los ciclos de vida de los productos son cada vez más cortos. Esto

también obliga a que los tiempos de diseño deban ser cada vez menores. ➢ Calidad. La búsqueda de la satisfacción del cliente debe ser la consideración

primaria del diseño ➢ Limitación a pocos proveedores. Por mucho tiempo prevaleció el concepto de que

era necesario disponer de una segunda fuente para la provisión de partes y componentes.

Cuando se opera con componentes innovadores, esto ya no es posible: es más importante estrechar la relación cliente-proveedor, y trabajar con políticas colaborativas entre ambos.

METODOLOGÍA DE DESARROLLO

Desde siempre se ha reconocido la necesidad de seguir una metodología para lograruna exitosa ejecución del desarrollo, y a ese fin se han propuesto diversos modelos. Sonmuchas las organizaciones, asociaciones empresariales, y grandes corporaciones que hanpropuesto y aplican estos modelos para el desarrollo de sus productos



Los primeros modelos de desarrollo diferenciaban claramente dos etapas: Unaabocada a la ingeniería del producto y otra al desarrollo de la manufactura, tratándoseambas etapas con bastante independencia entre si, figura 3.

Estos modelos, como el propuesto por el Consejo de Ingenieros Alemanes (VDI),responden a un esquema natural: entender el problema, definir una solución conceptual,subdividir el problema en pequeños subproblemas, dar las soluciones de detalle y finalmenteintegrar el conjunto. Su mayor desventaja es que por principio son reactivos: En cada etapase verifica el producto y se analiza su conformidad en función de la tarea a desarrollar. Estolleva a una detección tardía de deficiencias, a efectuar rediseños, y a un mayor esfuerzoglobal y demoras.

Los modelos proactivos, como el propuesto por la Asociación Alemana de la IndustriaAutomotriz ( VDA ), se basan en los nuevos conceptos de ingeniería concurrente oingeniería simultanea. Estos modelos dan participación a todos los sectores involucradosdesde las fases más tempranas del ciclo de desarrollo, evitando posteriores cambiosdebidos a desadaptación u omisiones. Esto se refuerza con oportunas etapas de revisión deldiseño, con participación de todos los sectores, cuya finalidad es ver que las metas delcliente, requerimientos del usuario final y necesidades de las futuras etapas del ciclo de vidadel producto (compras, manufactura, despacho, instalación, reparación, etc.), están siendocontempladas en el diseño. Es función de la revisión del diseño: • Analizar la descripción del producto conforme al documento de diseño • Rever el documento del diseño bajo la óptica de cada especialista • Evaluar si la experiencia de la empresa ha sido volcada al diseño, siguiendo un listado

de verificaciones especialmente preparado • Verificar que se hayan propuesto las mejores soluciones para satisfacer las metas • Verificar que se cumplen los supuestos económicos y las fechas comprometidas

Conceptualmente, el modelo de la VDA gira alrededor del aseguramiento de lacalidad, figura 5, y con especial énfasis en la manufactura, buscando mejorar la curva deaprendizaje, de modo que desde su lanzamiento el producto satisfaga todas las expectativasdel cliente. En los productos de producción seriada, la optimización y puesta a punto de losprocesos de fabricación es una de las tareas más importantes dentro del desarrollo delproducto.

7.- METODOLOGÍAS DE DISEÑO

Nigel Cross define metodología de diseño como : «el estudio de los principios,prácticas y procedimientos de diseño en un sentido amplio. Su objetivo central estárelacionado con el cómo diseñar, e incluye el estudio de cómo los diseñadores trabajan y



piensan; el establecimiento de estructuras apropiadas para el proceso de diseño; eldesarrollo y aplicación de nuevos métodos, técnicas y procedimientos de diseño; y lareflexión sobre la naturaleza y extensión del conocimiento del diseño y su aplicación aproblemas de diseño» (Lloyd, 2004).

Conviene en este punto precisar la diferencia entre los términos método, técnica,modelo y metodología, ya que ellos son utilizados de diferentes maneras en la literatura ypuede prestarse a confusión. A este respecto Cross (1984 ) trascribe las palabras deChristopher Alexander (1971), que traducidas dicen lo siguiente: «Si usted llamara a eso:¡una buena idea para aplicar!, me sentiría feliz. Si lo llamara ¡un método!, igual me gustaría,pero comenzaría a cambiar de opinión. Si lo denomina ¡una metodología!, yo no querríahablar más del tema». Palabras que saliendo de uno de los líderes de las metodologías dediseño, llaman a la precaución sobre el verdadero significado de tales términos y lanecesaria distinción de su significado.

De acuerdo con las definiciones formales de estos términos , se puede entender quela relación entre ellos se da a diferentes niveles. Así, el método hace referencia a la maneracómo una persona (un ingeniero de diseño, en este caso), realiza su tarea (diseñar); lastécnicas son las herramientas que utiliza tal persona para aplicar su método; el modelo esla forma de representar el método, con el fin de estudiarlo y comprenderlo; la metodologíaes el estudio formal del método. De esta manera, mientras que las técnicas sonherramientas para el método, el modelo lo es para la metodología. Se presenta acontinuación una breve recopilación de los métodos , modelos y teorías de diseño másrelevantes en la actualidad.

8.- MÉTODOS DE DISEÑO

Tal como lo señala Julian (2002) existe una tendencia a aceptar la necesidad demétodos que muestren el camino a recorrer durante el diseño de de productos y de modelosque los representen, citando a Doesburg y Gropius, quienes desde principios del siglo XXafirman esta necesidad, aunque fue solo a finales de los 50 y principios de los 60 que eltema de los métodos de diseño cobran relevancia como respuesta a la creciente complejidaddel proceso de desarrollo de productos. Jones, en su comunicación “A Method of SystematicDesign” en la primera conferencia de métodos de diseño realizada en el año 62 en elImperial Collage, formaliza el inicio de la época de las “metodologías” de diseño (Jones,1984). Cross (1984) hace una recopilación de los diferentes métodos de diseñodesarrolladas en los siguientes 20 años (1962-1982), partiendo precisamente de lapropuesta de Jones, pasando por Alexander, Archer, Darke y Ritter, para citar solamente lasmás conocidas.

En su compilación, Cross identifica cuatro periodos, el primero comprendido entre1962- 67, en el que se refleja el intento por aplicar nuevos métodos y técnicas desarrolladasen la segunda guerra mundial, en la estructuración y gestión de todo el proceso de diseño,intento que, se puede afirmar, fracasó. El segundo periodo entre 1966-73, se describe comoaquel en el que se intenta entender la complejidad de los problemas de diseño, habidacuenta del fracaso en los intentos previos de estructurar el proceso.

Otro enfoque de la complejidad del tema se aborda tratando de entender la formacómo los diseñadores abordan el proceso tradicional de diseño, para lo cual se recurredesde entrevistas abiertas hasta laboratorios controlados, enfoque este que tuvo su máximointerés a finales de los 70. Entre 1972-82 se define el cuarto periodo en el que emerge un



enfoque más filosófico del diseño, que busca comprender y asimilar las experienciasganadas en los años anteriores.

9.- MODELOS DE DISEÑO

En general se entiende como modelo de diseño la forma de representación delproceso que desarrolla el diseñador en su labor. Los modelos y métodos de diseño sepueden enmarcar dentro del campo que los expertos califican como «investigación endiseño», cuyo objetivo genérico es establecer nuevas formas o recomendaciones quepotencien la eficiencia en el diseño. Los modelos de diseño se clasifican en dos grupos:descriptivos y prescriptivos, a estos se le suman dos más: cognitivos ycomputacionales. Los modelos descriptivos muestran la secuencia de actividades queocurren en diseño, dentro de los cuales se puede mencionar el modelo básico y el modelode French. Los prescriptivos, como su nombre lo indica, prescriben un patrón de actividadesde diseño, como lo intentan Archer, Pahl y Beitz, el modelo alemán VDI 2221, el de March yel de Pugh entre otros. Mientras que los cognitivos, explican el comportamiento deldiseñador y los computacionales, expresan la forma en que un ordenador podría desarrollarla tarea de diseño. Conviene hacer una breve presentación de estos modelos con el fin deidentificar las diferentes etapas y fases que se desarrollan en el proceso de diseño.

8.1.- MODELOS DESCRIPTIVOS DEL DISEÑO

El modelo lineal del proceso de diseño, aunque resulta muy básico, permite identificarlas fases del diseño que son comúnmente aceptadas por la mayoría de investigadores. LaFigura 2.1 muestra las fases de diseño conceptual,preliminar y detallado.

En la primera fase se buscan conceptos oprincipios de solución al problema, para la cual seanaliza el problema identificado, se sintetiza una ovarias posibles soluciones y se evalúan conrespecto a restricciones (especificaciones)impuestas. Algunos la denominan fase de«síntesis» del diseño. En esta fase se generanprincipios de solución, pero no se obtienenestructuras de solución losuficientemente válidas (o acabadas) comopara materializar la respuesta al problema.

Sin embargo, es la etapa que demanda deldiseñador una alta dosis de abstracción y decreatividad, caracterizada por la incertidumbre deléxito y por la dinámica de la evolución haciaestructuras válidas.

En la fase de diseño preliminar se avanzaen la concretización de una solución al problema,determinando componentes e interacciones con elsuficiente grado como para poderla evaluarobjetivamente. Se obtienen formas específicas,materiales propuestos y planos de conjunto con



dimensiones generales, que representan al producto como un conjunto organizado depiezas, componentes, enlaces y acoplamientos. Se puede decir, que esta fase es más«comprendida» por los ingenieros de diseño que la anterior, dada la formación curricularespecífica.

La fase de diseño de detalle corresponde a la generación de todas lasespecificaciones necesarias para la producción del producto-solución. La elaboración deplanos de detalle, la determinación de etapas de fabricación, la identificación deproveedores, etc., son típicas actuaciones en esta fase, que es la mejor desarrollada a nivelempresarial, dado su interés particular y su organización orientada a la materializarsoluciones.

Así, estas fases, además de describir el proceso, evidencian la diferenciación deintereses en la práctica del diseño. La primera, suele ser de interés para los investigadoresde diseño que buscan mejores métodos para abordar la tarea. La segunda, interesaespecialmente a los académicos que quieren forjar profesionales capaces de concretarsoluciones, y la tercera, es de interés de la industria o del nivel empresarial que quierematerializar productos innovadores. Existen otros modelos descriptivos mucho máselaborados, como el de French (1999), pero en esencia sigue existiendo un acuerdo en lapredominancia de aquellas tres fases descritas.

8.2.- MODELOS PRESCRIPTIVOS

Los modelos prescriptivos además de describir, dan pautas para desarrollar cada unade las fases y etapas del proceso de diseño. En esta categoría existe una gran variedad depropuestas, siendo las más conocidas las de Archer, VDI21, March, Pugh y Pahl y Beitz(Cross, 1999). Se presenta a continuación los dos últimos por ser representativos de lastendencias en la definición de modelos prescriptivos de diseño.

El modelo denominado «Total Design» propuesto por Pugh (1990) está basado enun núcleo descriptivo del proceso, compuesto de actividades genéricas ( válidas paracualquier producto que se diseñe ) tales como: análisis de mercado, diseño conceptual,diseño de detalle, fabricación y venta. Aparte del núcleo, que se representa en la Figura 2.2,existirán las “especificaciones de diseño” que son aquellas características particularesque rodean al caso concreto que se esté abordando y que delimitan el campo de actuacióndel núcleo del diseño. Pero las principales características de este modelo son : lanecesaria interacción de tantas disciplinas como sea necesario para resolver elproblema, sean estas disciplinas técnicas o no; la definición clara de las especificaciones dediseño, que serán tenidas en cuenta durante todo el proceso y que definen la “frontera deldiseño”; y el continuo acercamiento a la solución mediante la retroalimentación que conducea estadios intercalados de divergencia ( generación de conceptos ) y convergencia( evaluación sistemática ). Esta aproximación gradual a la solución es denominada por Pughcomo «método de convergencia controlada» y utiliza una matriz de valoración queenfrenta a las alternativas de solución contra los criterios previamente establecidos.



El método de Pahl y Beitz utiliza la teoría de sistemas para sustentar la propuestade trabajo a través de funciones y subfunciones, que combinan los efectos físicos con lascaracterísticas geométricas y los materiales, para que surja el principio de solución

El método centra su atención en el denominado «embodiement design» (diseño deconjunto), pero para ello, propone un desarrollo de proyecto por módulos funcionalesseparados, lo cual tiene como ventaja la simplificación del análisis, pero la desventaja deque puede llegarse a una propuesta de conjunto muy compleja . Es uno de los métodos másutilizados en el diseño mecánico y su estructura se muestra en la Figura 2.3.



Al analizar cada uno de los métodos de diseño , se puede concluir que a pesar de lasdiferencias que pueden existir entre ellos, muestran algunas coincidencias que llevan aafirmar el reconocimiento de etapas comunes, como es el caso concreto de la etapa de



generación de conceptos de diseño, esto es, de alternativas de solución al problema que seaborda en un momento determinado y en el cual la creatividad es protagonista principal.

Esta etapa denomina como Creatividad: elaborar una síntesis. Esta , por su parte larelaciona dentro del Diseño conceptual, apuntando que es la fase que impone mayoresdemandas al diseñador y donde hay más oportunidades de cambios , explícitamente, laFase Creativa es la que comprende análisis, síntesis y desarrollo. También se conocecomo : Diseño conceptual e incluye la generación y evaluación de ideas que cumplan conlos parámetros de diseño,se sitúa dentro de la fase preliminar de Aclaración de la Tarea,definición y selección de ideas de producto. La fase creativa busca desarrollar lageneración y selección de conceptos es precisamente la fase no normativa, aquella en laque el diseñador hace una búsqueda de soluciones que pueden ser factibles .

Queda claro que la fase de generación de ideas creativas es algo reconocido, pero ala vez, poco tratado en la literatura de ingeniería de diseño. Se puede afirmar que losmodelos de diseño pueden ser útiles en la medida que reúnan dos condiciones básicas:

➢ Que se tenga claridad total de lo que hay detrás, es decir, una visión de que elmodelo no es otra cosa que una herramienta que puede orientar un proceso, peroque no lo debe limitar ni subyugar. El método representado estará sometido alproceso y no al contrario.

➢ El solo modelo no es suficiente para garantizar un correcto diseño, principalmentedebido a la incapacidad de representar el contexto del proyecto como un sistema y unsistema con interacciones complejas.

8.3.- MODELOS COGNITIVOS

Los modelos cognitivos buscan hacer una descripción formal de la forma deactuación del conocimiento del individuo que diseña. La representación del proceso dediseño será siempre incompleta, y estará enmarcada en los dos niveles más simples demodelación, tal como lo muestra en la Figura 2.4.

La dificultad de construir modelos que representen la actividad cognitiva deldiseñador obedece, entre otras cosas, a que el diseñar es una clase de aprendizaje en laque las habilidades y las capacidades son adquiridas después de aprender técnicas, deasimilar conocimiento específico y general, y de inspeccionar experiencias exitosas del



pasado tales habilidades y capacidades suelen ser tácitas y ni aun los diseñadores másexperimentados son concientes de las acciones cognitivas que hay detrás de sus trabajos.

Al clasificar las acciones cognitivas , las actividades se dividen principalmente eninformación visual y no-visual, las primeras se subdividen en elementos descritos(esquematizados) con sus características percibidas y relaciones espaciales; tal tipo demodelo se basa en la distinción cognitiva del qué y del dónde. Mientras que la informaciónno-visual se clasifica en «pensamientos funcionales» y en conocimiento. De esta manera,todo el contenido del proceso de diseño puede relacionarse con alguna de estassubdivisiones.

Esta primera aproximación es complementada posteriormente , al dividir las accionescognitivas de los diseñadores en cuatro categorías: físicas, preceptúales, funcionales yconceptuales. Se sustenta esta división en el hecho de que la información es procesada porel individuo primero sensorialmente, luego perceptualmente y al final, semánticamente; demanera que las acciones físicas corresponden al nivel sensorial, las preceptúales al nivelperceptual, y las funcionales y conceptuales al nivel semántico. Es posible, por lo tanto,identificar y representar el proceso de diseño bajo estas cuatro categorías.

El modelo “reflectivo” , basado en la teoría de la práctica reflectiva , muestra unaestructura del proceso cognitivo en el diseño, tal como se muestra en la Figura 2.5. Clasificalas actividades de diseño en cuatro categorías: nombramiento, estructuración, movimiento yreflexión. El diseñador inicia el proceso nombrando (identificando) los aspectos relevantesde la situación, pasando a estructurar el problema en cierta manera, haciendo movimientoshacia una solución y reflexionado en esos movimiento y la estructura construida. Tal reflexiónes una acción consciente y racional que puede conducir a replantear la estructura delproblema, al desarrollo de nuevos movimientos o a fijar la atención en nuevos aspectos delproblema.

Figura 2.5.- Actividades de diseño en el modelo de estructura cognitiva



La concepción del diseño como un proceso secuencial de descripción y re-descripción en el que la representación gráfica es el elemento central del diseño.

El diseñador desarrolla una conversación gráfica con el diseño. Su argumento sesustenta en las modificaciones y re-modificaciones de las representaciones del diseño,señalando que las operaciones cognitivas incluyen relaciones estructurales de las imágenesque representan el objeto diseñado.

Un modelo ideal debe reunir al menos tres requisitos: representar la actividad dediseño en cualquier campo de aplicación, desde diseño rutinario hasta el innovador; ensegundo lugar debe asistir la fase de síntesis conceptual ; en tercer lugar debe facilitar laevolución de los conceptos por los diferentes estadios de detalle.

El denominado modelo paradigma, representa el proceso de modificación decomponentes de la estructura de solución para satisfacer requerimientos funcionales, en unaforma cíclica. Para ello se asume que es posible identificar y aislar los componentesequivocados, que se tienen los criterios suficientes para satisfacer una solución y que esposible modificar monotónicamente una solución provisional, es decir, que la satisfacción deun requerimiento implica un avance en la solución.

El modelo sistemático, el cual no restringe el campo de aplicación, por lo que puedeutilizarse para resolver problemas de cualquier naturaleza. No es claro su potencial de apoyoa la elaboración de estructuras a través de los diferentes niveles de detalle. Sin embargo,propone elaborar adecuadamente la estructura funcional global antes de trabajar con lassub-funciones. El problema inicial se va modificando en la medida que las solucionesparciales que se van obteniendo incorporan nuevos requerimientos y modifican el problemainicial.

El modelo cognitivo es basado en cinco sub - procesos dentro del ciclo de diseño:apropiación del problema, sugerencias de conceptos clave para la solución, desarrollo dealternativas, evaluación y, finalmente, conclusión. Estos ciclos se repiten las veces que seanecesario para resolver el problema en forma completa y pueden enlazarse entre sí encualquiera de los subprocesos (no son consecutivos). La Figura 2.7 ilustra este modelo.

Figura 2.7. Razonamiento en el ciclo de diseño



Este modelo se basa en el empleo de tres clases de razonamiento en el diseño:deducción, abducción y circunscripción. La primera se da cuando la solución se derivade las especificaciones y del conocimiento previo. Evidentemente para la mayoría deproblemas de diseño (mal estructurados) esta clase no resulta suficiente. La abducción,entendida como el proceso por el cual se generan hipótesis, permite refinar las solucionesmediante la retroalimentación. Por otra parte, la circunscripción busca resolver el problemade la falta de bases de conocimientos completas, bajo la premisa de que cualquier pieza deconocimiento es válida solamente bajo ciertas situaciones, pero su aplicabilidad solo esdetectada por las contradicciones que se pueden presentar.

8.4.- MODELOS COMPUTACIONALES

En general se acepta que la actividad de diseño se divide en dos categorías deprocesos mentales y de acciones: el análisis y la síntesis. El desarrollo de herramientasinformáticas para el diseño se ha centrado en particular en los procesos de análisis, mientrasque la síntesis ha tenido muy poco desarrollo. La Teoría General del Diseño (GTD)establece una formulación del proceso de diseño para explicar cómo se desarrolla entérminos de manipulación de conocimiento y sobre la cual se construye una propuesta demodelo computacional, que utiliza el modelo cognitivo de deducción-abducción-circunscripción . El GTD se basa en tres axiomas y siete teoremas, y explica el diseño comoel proceso de transformación o mapeo entre un espacio función y un espacio de atributos,donde la especificación de diseño corresponde a un punto del primer espacio y la soluciónde diseño a un punto del segundo, como se representa en la Figura 2.8.



Ese mapeo no es simple y directo sino que es un proceso de refinamiento paso apaso en el que un «metamodelo» (descripción del objeto de diseño independiente delcontexto ) va evolucionando por la adición de información y conocimiento, que surge a partirde la ejecución de escenarios de diseño ( procedimientos y reglas ) que crean un contexto C,cuyos contenidos son entonces evaluados contra el metamodelo actual Mi, de manera que siexiste consistencia (cumplimiento de restricciones) entre ellos, el metamodelo se transformaa un estadio superior (evoluciona) Mi+1 y así continua el proceso hasta que losrequerimientos iniciales son completamente satisfechos. La Figura 2.9 ilustra el proceso

El modelo computacional se sustenta en esta teoría y en el modelo cognitivo . Si seasume que el proceso de diseño cambia su estado paso a paso, cada uno de estos pasospuede formularse como:

Dsc ∪ Koc Pc Donde: Dsc : es la descripción del diseño actual Koc : el conocimiento disponible en el estado actual Pc : las propiedades del diseño actual.

El modelo computacional busca mostrar cómo un mecanismo para el diseño puedeincluir razonamiento tanto sobre el problema como sobre la solución, en forma paralela. Enel modelo computacional se utiliza un algoritmo genético que utiliza conceptos de espaciosde búsqueda y representación de individuos por genotipo/fenotipo, que interactúan conoperadores de cruzamiento, mutación, selección, reproducción y refinamiento.

Figura 2.11 Modelo coevolucionario del diseño


TEMA N° 01.- FILOSOFIA Y METODOS DE DISEÑO

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