apuntes de diseño

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DISEÑO ¿QUE ES EL DISEÑO? LA PALABRA DISEÑO PROVIENE DE LA PALABRA LATINA DESIGNARE, QUE SIGNIFICA “DESIGNAR, MARCAR...” EL DICIONARIO INCLUYE VARIAS DEFINICIONES DE LA PALABRA DISEÑO , SIENDO LA MAS APLICABLE “DELINEAR, TRAZAR O PLANEAR COMO ACCION O COMO TRABAJO...CONCEBIR, INVENTAR O IDEAR” . EL DISEÑO DE INGENIERIA SE PUEDE DEFINIR COMO EL “PROCESO DE APLICAR LAS DIVERSAS TÉCNICAS Y LOS PRINCIPIOS CIENTÍFICOS CON EL OBJETO DE DEFINIR UN DISPOSITIVO, UN PROCESO O UN SISTEMA CON SUFICIENTE DETALLE PARA PERMITIR SU REALIZACIÓN”. DISEÑAR (O IDEAR) ES FORMULAR UN PLAN PARA SATISFACER UNA NECESIDAD. DISEÑO MECÁNICO EL DISEÑO MECÁNICO ES EL DISEÑO DE OBJETOS Y SISTEMAS DE NATURALEZA MECÁNICA: PIEZAS, ESTRUCTURAS, MECANISMOS, MÁQUINAS Y DISPOSITIVOS E INSTRUMENTOS DIVERSOS. EN SU MAYOR PARTE, EL DISEÑO MECÁNICO HACE USO DE LAS MATEMÁTICAS, LAS CIENCIAS DE LOS MATERIALES Y LAS CIENCIAS MECÁNICAS APLICADAS A LA INGENIERÍA . EL DISEÑO EN INGENIERÍA MECÁNICA INCLUYE EL DISEÑO MECÁNICO, PERO ES UN ESTUDIO DE MAYOR AMPLITUD QUE ABARCA TODAS LAS DISCIPLINAS DE LA INGENIERÍA MECÁNICA, INCLUSO LAS CIENCIAS TÉRMICAS Y DE LOS FLUIDOS. APARTE DE LAS CIENCIAS

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Diseño

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Page 1: Apuntes de Diseño

DISEÑO

¿QUE ES EL DISEÑO?

LA PALABRA DISEÑO PROVIENE DE LA PALABRA LATINA

DESIGNARE, QUE SIGNIFICA “DESIGNAR, MARCAR...” EL DICIONARIO INCLUYE VARIAS DEFINICIONES DE LA

PALABRA DISEÑO , SIENDO LA MAS APLICABLE

“DELINEAR, TRAZAR O PLANEAR COMO ACCION O COMO TRABAJO...CONCEBIR, INVENTAR O IDEAR” .

EL DISEÑO DE INGENIERIA SE PUEDE DEFINIR COMO EL

“PROCESO DE APLICAR LAS DIVERSAS TÉCNICAS Y LOS PRINCIPIOS CIENTÍFICOS CON EL OBJETO DE DEFINIR UN

DISPOSITIVO, UN PROCESO O UN SISTEMA CON

SUFICIENTE DETALLE PARA PERMITIR SU REALIZACIÓN”.

DISEÑAR (O IDEAR) ES FORMULAR UN PLAN PARA

SATISFACER UNA NECESIDAD.

DISEÑO MECÁNICO

EL DISEÑO MECÁNICO ES EL DISEÑO DE OBJETOS Y

SISTEMAS DE NATURALEZA MECÁNICA: PIEZAS,

ESTRUCTURAS, MECANISMOS, MÁQUINAS Y DISPOSITIVOS E INSTRUMENTOS DIVERSOS.

EN SU MAYOR PARTE, EL DISEÑO MECÁNICO HACE USO

DE LAS MATEMÁTICAS, LAS CIENCIAS DE LOS MATERIALES Y LAS CIENCIAS MECÁNICAS APLICADAS A

LA INGENIERÍA .

EL DISEÑO EN INGENIERÍA MECÁNICA INCLUYE EL

DISEÑO MECÁNICO, PERO ES UN ESTUDIO DE MAYOR AMPLITUD QUE ABARCA TODAS LAS DISCIPLINAS DE LA

INGENIERÍA MECÁNICA, INCLUSO LAS CIENCIAS

TÉRMICAS Y DE LOS FLUIDOS. APARTE DE LAS CIENCIAS

Page 2: Apuntes de Diseño

FUNDAMENTALES QUE SE REQUIEREN, LAS BASES DEL

DISEÑO DE INGENIERÍA MECÁNICA SON LAS MISMAS

QUE LAS DEL DISEÑO MECÁNICO.

UN PROCESO DE DISEÑO

EL PROCESO DE DISEÑO ES EN ESENCIA UN EJERCICIO DE

CREATIVIDAD APLICADA. SE HAN DEFINIDO VARIOS “PROCESOS DE DISEÑO” PARA AYUDAR A ORGANIZAR

EL ATAQUE SOBRE EL “PROBLEMA NO ESTRUCTURADO”,

ES DECIR PARA EL CUAL LA DEFINICIÓN DEL PROBLEMA ES AÚN VAGO Y PARA EL QUE HAY MUCHAS

SOLUCIONES POSIBLES.

DIEZ PASOS DEL PROCESO DE DISEÑO.

1 IDENTIFICACIÓN DE LA NECESIDAD

2 INVESTIGACIÓN DE ANTECEDENTES

3 ENUNCIADO DEL OBJETIVO

4 ESPECIFICACIONES DE LA TAREA

5 SÍNTESIS

6 ANÁLISIS

7 SELECCIÓN

8 DISEÑO DETALLADO

9 PROTOTIPOS Y PRUEBAS

10 PRODUCCIÓN

Page 3: Apuntes de Diseño

1. IDENTIFICACIÓN DE LA NECESIDAD

POR LO GENERAL ES UN ENUNCIADO MAL DEFINIDO Y

VAGO DEL PROBLEMA.

ESTE PRIMER PASO CON FRECUENCIA ES REALIZADO

PARA USTED POR ALGUIEN, SU JEFE O UN CLIENTE, DICIENDO: “LO QUE SE NECESITA ES....”. TÍPICAMENTE

ESTE ENUNCIADO SERÁ BREVE Y CARENTE DE

DETALLES. QUEDARÁ MUY LEJOS DE PROPORCIONARLE UN ENUNCIADO DEL PROBLEMA ESTRUCTURADO. POR

EJEMPLO, EL ENUNCIADO DEL PROBLEMA PUEDE SER:

“SE NECESITA UNA MEJOR SEGADORA DE CÉSPED”.

2. INVESTIGACIÓN DE ANTECEDENTES

SE REQUIERE INFORMACIÓN DE INVESTIGACIÓN DE

ANTECEDENTES PARA DEFINIR Y COMPRENDER

CABALMENTE EL PROBLEMA.

ÉSTA ES LA FASE MÁS IMPORTANTE EN EL PROCESO Y

DESAFORTUNADAMENTE SUELE SER LA MENOS CONSIDERADA. ESTA INVESTIGACIÓN, QUE REÚNE

INFORMACIÓN ANTERIOR, O DE FONDO, ACERCA DE

DATOS DE FÍSICA, QUÍMICA O DE OTROS ASPECTOS RELEVANTES DEL PROBLEMA. ASIMISMO, ES DESEABLE

HALLAR SI ÉSTE, O UN PROBLEMA SIMILAR, HA SIDO

RESUELTO ANTES. NO SE NECESITA LA “REINVENCIÓN DE LA RUEDA”. SI SE TIENE BASTANTE SUERTE PARA

ENCONTRAR EN EL MERCADO UNA SOLUCIÓN YA OBTENIDA, SERÁ SIN DUDA MÁS ECONÓMICA

COMPRARLA QUE ELABORAR UNA PROPIA.

Page 4: Apuntes de Diseño

LA INFORMACIÓN SOBRE PATENTES Y LAS

PUBLICACIONES TÉCNICAS EN EL ÁREA SON FUENTE DE

GRAN UTILIDAD. ES MUY IMPORTANTE QUE SE DEDIQUEN ENERGÍA Y TIEMPO SUFICIENTES A ESTA

FASE DE INVESTIGACIÓN Y PREPARACIÓN DEL PROCESO,

CON EL FIN DE EVITAR EL TROPIEZO DE ELABORAR UNA SOLUCIÓN GRANDIOSA PARA UN PROBLEMA

EQUIVOCADO. LA MAYORÍA DE LOS INGENIEROS (INEXPERTOS Y ALGUNOS MUY EXPERIMENTADOS)

CONCEDEN MUY POCA ATENCIÓN A ESTA FASE, Y

SALTAN RÁPIDAMENTE A LA ETAPA DE IDEACIÓN O INVENCIÓN DEL PROCESO. ¡ ESTO DEBE EVITARSE! HAY

QUE DISCIPLINARSE Y NO TRATAR DE RESOLVER EL

PROBLEMA ANTES DE ESTAR BIEN PREPARADO PARA HACERLO.

3. ENUNCIADO DEL OBJETIVO

SE ENUNCIA EL OBJETIVO DE UNA MANERA MÁS

RAZONABLE Y REALISTA QUE EL ENUNCIADO

ORIGINAL DEL PROBLEMA.

UNA VEZ QUE SE COMPRENDE EL FUNDAMENTO DEL ÁREA DEL PROBLEMA COMO ORIGINALMENTE SE

ESTABLECIÓ, SE ESTARÁ LISTO PARA EXPRESAR DE

NUEVO ESE PROBLEMA EN UN PLANTEAMIENTO DE META MÁS COHERENTE. ESTA NUEVA ESPECIFICACIÓN

DEL PROBLEMA DEBE TENER TRES CARACTERÍSTICAS.

SER CONCISA, GENERAL Y NO ESTAR MATIZADA POR TÉRMINOS QUE PRONOSTIQUEN UNA SOLUCIÓN. DEBE

SE ESBOZADA CON BASE EN UNA VISUALIZACIÓN

FUNCIONAL, LO QUE SIGNIFICA CONCRETAR SU FUNCIÓN, MÁS QUE SEÑALAR CUALQUIER

INCORPORACIÓN PARTICULAR. POR EJEMPLO SI EL

ENUNCIADO ORIGINAL DE LA NECESIDAD FUERA:

Page 5: Apuntes de Diseño

“DISEÑAR UNA MEJOR SEGADORA DE CÉSPED”, DESPUÉS

DE INVESTIGAR EN LA MULTITUD DE MEDIOS PAR A

CORTAR CESPED QUE HAN SIDO ELABORADAS EN LE TRANSCURSO DE LOS TIEMPOS, EL DISEÑADOR BIEN

CAPACITADO PODRÍA REPLANTEAR EL OBJETIVO COMO:

“DISEÑAR UN MEDIO PARA ACORTAR EL PASTO”. EL PLANTEAMIENTO ORIGINAL DEL PROBLEMA TIENE

UNA TRAMPA BAJO LA FORMA DE LAS PALABRAS MATIZANTES “SEGADORA DE CÉSPED”. PARA LA

MAYORÍA DE LA GENTE ESTA FRASE INDUCIRÁ LA

VISIÓN DE ALGO CON ASPAS GIRATORIAS CHIRRIANTES Y UN RUIDOSO MOTOR. PARA QUE LA FASE DE

IDEACIÓN SEA LO MÁS EXITOSA, ES NECESARIO EVITAR

TALES IMÁGENES Y ENUNCIAR GENÉRICA Y CONCISAMENTE EL PROBLEMA.

4. ESPECIFICACIONES DE LA TAREA

DELIMITA EL PROBLEMA Y MARCA SU ALCANCE

CUANDO SE COMPRENDE EL FUNDAMENTO Y EL

OBJETIVO ES CLARAMENTE ESTABLECIDO, SE ESTA

LISTO PARA FORMULAR UN CONJUNTO DE ESPECIFICACIONES DE TAREA. ESTE MATERIAL DEBE

SER ESPECIFICACIONES DE FUNCIONAMIENTO Y NO

ESPECIFICACIONES DE DISEÑO. LA DIFERENCIA ES QUE

LAS ESPECIFICACIONES DE FUNCIONAMIENTO DEFINEN LO QUE EL SISTEMA DEBE HACER, EN TANTO

QUE LAS ESPECIFICACIONES DE DISEÑO DEFINEN COMO DEBE HACERSE. EN ESTA ETAPA DEL PROCESO DE

DISEÑO NO ES PRUDENTE INTENTAR LA

DETERMINACIÓN DE CÓMO SE HA DE REALIZAR EL OBJETIVO. ESO SE DEJA A LA FASE DE IDEACIÓN. EL

PROPÓSITO DE LAS ESPECIFICACIONES DE TAREA ES

DEFINIR Y RESTRINGIR CUIDADOSAMENTE EL

Page 6: Apuntes de Diseño

PROBLEMA , DE MODO QUE PUEDA RESOLVERSE Y

MOSTRARSE QUE HA SIDO RESUELTO, DESPUÉS DE TAL

HECHO. EJEMPLO:

ESPECIFICACIONES DE TAREA

1 DISPOSITIVO PARA TENER SUMINISTRO DE POTENCIA AUTOCONTENIDO.

2 DISPOSITIVO PARA QUE SEA RESISTENTE A LA

CORROSIÓN. 3 DISPOSITIVO PARA QUE CUESTE MENOS DE $ 100

(DÓLARES).

4 DISPOSITIVO PARA QUE EMITA< 80 dB EN INTENSIDAD DE SONIDO.

5 DISPOSITIVO PARA QUE CORTE ½ HECTAREA POR

HORA. 6 ETCETERÁ.

LAS ESPECIFICACIONES MENCIONADAS LIMITAN EL

DISEÑO SIN DEMASIADA RESTRICCIÓN EN LA LIBERTAD

DE DISEÑAR DEL INGENIERO. BREVEMENTE, LAS ESPECIFICACIONES DE TAREA

SIRVEN PARA DEFINIR EL PROBLEMA EN LA FORMA MÁS

COMPLETA Y GENERAL POSIBLE, Y SIRVEN TAMBIÉN COMO DEFINICIÓN CONTRACTUAL DE LO QUE DEBE

LOGRARSE.

5. SÍNTESIS

SE REFIERE A LA BÚSQUEDA DE MUCHOS

PROCEDIMIENTOS ALTERNATIVOS DE DISEÑOS

POSIBLES, SIN PREOCUPARSE (EN ESTA ETAPA) DE SU

Page 7: Apuntes de Diseño

VALOR O CALIDAD. ESTE PASO A VECES SE CONOCE

COMO PASO DE IDEAS O DE INVENCIÓN, EN EL CUAL

SE GENERA EL NÚMERO MAYOR POSIBLE DE

SOLUCIONES CREATIVAS.

5.1 IDEACIÓN E INVENCIÓN

ESTE PASO ENTRAÑA DIVERSIÓN Y FRUSTACIÓN. ESTA FASE ES, POTENCIALMENTE, LA MÁS SATISFACTORIA

PARA LA MAYOR PARTE DE LOS DISEÑADORES, PERO

TAMBIÉN ES LA MÁS DIFICIL.

5.2 TÉCNICAS PARA ACRECENTAR LA CREATIVIDAD

5.2.1 PROCESO CREATIVO: MUCHAS TÉCNICAS SE HAN

DESARROLLADO PARA ACENTUAR O INSPIRAR LA

RESOLUCIÓN CREATIVA DE PROBLEMAS. DE HECHO, ASÍ COMO SE HAN DEFINIDO LOS PROCESOS DE DISEÑO,

TAMBIÉN OCURRE ESO PARA EL PROCESO CREATIVO

QUE SE MUESTRA EN EL EJEMPLO SIGUIENTE:

EJEMPLO PROCESO CREATIVO

1 GENERACIÓN DE IDEAS

2 FRUSTACIÓN

3 INCUBACIÓN 4 ¡EUREKA!

TAL PROCESO SE PUEDE CONSIDERAR COMO UN SUBCONJUNTO DEL PROCESO DE DISEÑO QUE SE HALLA

DENTRO DE ÉL. LOS PASOS DE IDEACIÓN E INVENCIÓN

PUEDEN, POR TANTO, DESCOMPONERSE EN ESOS CUATRO SUBPASOS.

Page 8: Apuntes de Diseño

5.2.2 GENERACIÓN DE IDEAS: ÉSTA ES LA ETAPA MÁS

DIFÍCIL. AUN PERSONAS MUY CREATIVAS TIENEN

DIFICULTAD EN LA INVENCIÓN “SOBREPEDIDO”. SE HAN SUGERIDO MUCHAS TÉCNICAS PARA MEJORAR LA

PRODUCCIÓN DE IDEAS, Y LA MÁS IMPORTANTE ES LA

DEL JUICIO SUGERIDO, QUE SIGNIFICA QUE EL ESPÍRITU CRITICO DE UNO DEBE SER SUSPENDIDO

TEMPORALMENTE. NO TRATE DE JUZGAR LA CALIDAD DE SUS IDEAS EN TAL ETAPA. ESO SE ATENDERÁ MÁS

TARDE, EN LA FASE DE ANÁLISIS. LA META AQUÍ ES

OBTENER LA MAYOR CANTIDAD POSIBLE DE DISEÑOS POTENCIALES. AUN SUGERENCIAS SUPERFICIALMENTE

RIDÍCULAS DEBEN SER BIENVENIDAS, YA QUE PUEDEN

HACER SURGIR NUEVAS PERSPECTIVAS Y PROPONER OTRAS SOLUCIONES MÁS PRÁCTICAS Y REALISTAS.

5.2.3 ACOPIO DE IDEAS: ÉSTA ES UNA TÉCNICA A LA CUAL ALGUNOS CONFIEREN GRAN EXITO EN LA

GENERACIÓN DE SOLUCIONES CREATIVAS. EN ESTE

MÉTODO SE NECESITA UN GRUPO DE PERSONAS, PREFERIBLEMENTE DE 6 A 15, Y SE INTENTA EVITAR LA

MAYOR BARRERA A LA CREATIVIDAD, QUE ES EL TEMOR

AL RIDÍCULO. LA MAYOR PARTE DE LAS PERSONAS, CUANDO ESTÁN EN UN GRUPO, NO MANIFESTARÁN SUS

PENSAMIENTOS REALES ACERCA DE UNA MATERIA POR

TEMOR A LA BURLA. LAS REGLAS DEL ACOPIO DE IDEAS REQUIEREN QUE A NADIE SE LE PERMITA REÍRSE DE O

DESPRECIAR LAS SUGERENCIAS DE UNA PERSONA, NO

IMPORTA SI PARECEN RIDÍCULAS. CADA PARTICIPANTE ACTUARÁ COMO UN “ESCRIBA”, Y DEBE REGISTRAR Y

EXAMINAR TODAS LAS SUGERENCIAS, NO IMPORTA

CUÁN IMPROPIAS O TONTAS PUEDAN SER EN APARIENCIA. CUANDO SE REALIZA APROPIADAMENTE

ESTA TÉCNICA PUEDE RESULTAR FRUCTÍFERA Y

DIVERTIDA, Y ALGUNAS VECES TERMINAR EN UN

Page 9: Apuntes de Diseño

“TORRENTE FRENÉTICO” DE IDEAS QUE SE AGLOMERAN

Y APOYAN ENTRES SÍ.

POR CUALQUIER MEDIO, EL OBJETIVO EN ESTE PASO DE

IDEACIÓN ES GENERAR UN GRAN NÚMERO DE IDEAS

SIN CONSIDERACIÓN PARTICULAR A LA CALIDAD. PERO, EN ALGÚN MOMENTO SU “POZO MENTAL” SE AGOTARÁ.

SE HABRÁ LLEGADO ENTONCES AL PASO DEL PROCESO CREATIVO LLAMADO FRUSTRACIÓN. ES EL MOMENTO

DE DEJAR EL PROBLEMA Y HACER OTRA COSA.

MIENTRAS SU MENTE CONSCIENTE ESTÉ OCUPADA EN OTROS INTERESES, SU MENTE SUBCONCIENTE

TRABAJARÁ DE MANERA ARDUA EN EL PROBLEMA. ÉSTE

ES EL PASO LLAMADO INCUBACIÓN. DE REPENTE, EN UN TIEMPO Y LUGAR POR COMPLETO INESPERADOS, UNA

IDEA BROTARÁ EN SU CONCIENTE, Y PARECERÁ QUE ES

LA SOLUCIÓN OBVIA Y “CORRECTA” PARA EL PROBLEMA...¡EUREKA!. CON TODA PROBABILIDAD UN

ANÁLISIS SUBSIGUIENTE DESCUBRIRÁ ALGÚN DEFECTO

EN TAL SOLUCIÓN. SI ES ASÍ, RETROCEDA Y REPITA, O ITERE. PUEDE SER NECESARIA MAYOR IDEACIÓN, QUIZÁ

MÁS INVESTIGACIÓN, Y ES POSIBLE QUE UNA

REDEFINICIÓN DEL PROBLEMA.

ANÁLISIS

EN ESTE PASO SE ANALIZAN LAS SOLUCIONES

POSIBLES DEL PASO ANTERIOR, Y SE ACEPTAN,

RECHAZAN O MODIFICAN.

Page 10: Apuntes de Diseño

SELECCIÓN

EN ESTA ETAPA SE SELECCIONA LA SOLUCIÓN MÁS

PROMETEDORA.

DISEÑO DETALLADO

UNA VEZ SELECIONADO UN DISEÑO ACEPTABLE , SE

REALIZA EL DISEÑO DETALLADO EN EL CUAL SE

ATAN TODOS LOS CABOS AÚN SUELTOS, SE HACEN

DIBUJOS COMPLETOS DE INGENIERÍA, SE

IDENTIFICAN PROVEEDORES, SE DEFINEN

ESPECIFICACIONES DE MANUFACTURA, ETC.

PROTOTIPOS Y PRUEBA

LA ELABORACIÓN REAL DE UN DISEÑO FUNCIONAL SE

HACE POR PRIMERA VEZ COMO PROTOTIPO.

PRODUCCIÓN

LA CANTIDAD SE DEFINE EN PRODUCCIÓN