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06/09/2005 Dr. Ing. H. Maury © 1

ESPECIFICACIÓN INICIALESPECIFICACIÓN INICIAL

DEP. DE I. MECÁNICAUniversidad del Norte

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CONTENIDO

U-3- FORMULACIÓN DE PROBLEMAS DE

DISEÑO

Def. Especificación inicial. Elementos

Métodos del árbol de objetivos.

Uso de listas de chequeo o de referencia

Método de especificación del desempeño.

El método de despliegue de la función de calidad

(QFD)

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DEFINICIONESDEFINICIONES

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¿ESPECIFICACIÓN INICIAL?¿ESPECIFICACIÓN INICIAL?Primera etapa del proceso de diseño. Se parte de la necesidad para obtener un planteamiento formal del problema a resolver, por medio de caracterizar o cualificar y cuantificar la situación o el desempeño esperado del sistema o producto OBJETIVOS:– Definir de manera clara y concisa el desempeño que se espera del sistema o

producto a diseñar– Fijar un conjunto de requerimientos, criterios y restricciones que orienten y

faciliten el proceso de generación y selección de la solución adecuada– Determinar o Identificar mediante un análisis de la competencia los aspectos o

factores en que se pudiere incrementar el valor del producto sin necesariamente incrementar su costo en la misma proporción

– Clarificar el problema de diseño considerando superar las expectativas de desempeño del usuario, los objetivos perseguidos y los caminos abiertos para el desarrollo (tecnologías), etc.

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INTERROGANTES A RESPONDERINTERROGANTES A RESPONDER¿EN QUÉ CONSISTE REALMENTE EL PROBLEMA?– REQUERIMIENTOS OBLIGATORIOS. Cualitativos y

cuantitativos

– REQUERIMIENTOS DESEABLES

– CRTERIOS - FACTORES DE DECISIÓN

– FUNCIONES.

¿Qué deseos o expectativas de desempeño y limitaciones se involucran en relación con el producto a diseñar?

¿Qué características no son deseables en el sistema o producto?

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Ejemplo de una Especificación InicialEjemplo de una Especificación Inicial

Tomado de Riba, 2002

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Método: árbol de objetivosMétodo: árbol de objetivos

MÉTODOS (1°)

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Método del árbol de ObjetivosMétodo del árbol de ObjetivosFinalidad.

Clarificar el objetivo general del diseño, los objetivos específicos así como las relaciones entre ellosPuede ser usado como medio preparatorio a la definición de las funcionesSe realiza a partir del EM para establecer los que´s

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¿Por qué emplear el método ¿Por qué emplear el método de árbol de objetivos?de árbol de objetivos?

Porqué el cliente normalmente sólo conoceel tipo de producto que desea desarrollar, tiene una vaga definición del problema y tiene muy poca idea de los detalles

Por lo tanto, el árbol de objetivos es una vía para lograr una mejor definición del problema

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¿Qué ofrece el método de ¿Qué ofrece el método de árbol de objetivos?árbol de objetivos?

Un formato Claro y útil

Muestra los objetivos y sus relaciones

Nos obliga a explicitar los medios generales

o las acciones para alcanzarlos

Por lo tanto, facilita el poner de acuerdo al

cliente, el gerente y al equipo de diseño

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¿Procedimiento del método ¿Procedimiento del método árbol de Objetivos?árbol de Objetivos?

Preparar una lista de los objetivos de diseño

Ordenar la lista en conjunto de Objetivos

de nivel superior e inferior

Dibujar un Diagrama de árbol de objetivos

que muestre las relaciones jerárquicas y las

de interconexión

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RESUMEN Á. OBJETIVOSRESUMEN Á. OBJETIVOS

– Unifica el pensamiento de los agentes comprometidos en el diseño

Desventajas– Para el cliente si se elabora

conjuntamente puede rechazarlo y considerar tedioso, se recomienda una elaboración previa y final revisión con el cliente

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EJEMPLO DE UN ÁRBOL EJEMPLO DE UN ÁRBOL OBJETIVOSOBJETIVOS

Sistema de Transporte Masivo Cómodo, Seguro y Atractivo

Comodidad Atractivo

•Fácilmente accesible• Alta velocidad

•Baja prob. de demoras

Costos BajosPara elUsuario

•Polít. de prec. Aprop.•Baja Inversión

•Baj. Cost. de Mtto y op.

Bajo riesgode

muertes

Pocaslesiones

PocosDaños aterceros

•Servicios Med. rápidos•Bajo riesgo de lesiones

•Bajo riesgo de accidentes

NoUsuario

Seguridad

T. Brevesde Rec. Usuario

•Ambiente agradable•Poco ruido int

•Gran campo visual•Poco Ruido exterior

•Sin obstrucione visuales

Sistema de Transporte Masivo Cómodo, Seguro y AtractivoSistema de Transporte Masivo Cómodo, Seguro y Atractivo

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Listas de referenciaListas de referencia

MÉTODOS (2°)

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LISTAS DE REFERENCIALISTAS DE REFERENCIA

Es una estrategia de diseño que se ha incorporado dentro del método para la especificación inicial suficiente MEPEIS [MAU 2000] para apuntar hacia una Especificación Completa

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LIS

TAS

DE

RE

FER

EN

CIA

LIS

TAS

DE

RE

FER

EN

CIA

Ejemplo de un (LR)

Riba, 2002

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¿Cómo se elaboran los listados de referencia?– Las listas de verificación se construyen a partir de experiencia

previa o del análisis de numerosos casos de diseño de una tipología específica

– El objetivo es desarrollar una lista de extensión suficiente que contenga los elementos que típicamente se consideren, a fin de no dejar aspectos no abordados

– El aseguramiento de que la especificación sea completa se inicia en con la aplicación previa de la estrategia de Categorización del método MEPEIS, donde se identifican en primer lugar los componentes del problema mediante un esquema de bloques donde se persigue el mantener una visión global o integral identificando todos los componentes del problema: Sistema , Entradas/salidas yentorno

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¿Cómo se elaboran los listados de referencia?

SistemaEntradas Salidas

Entorno Cat’s de req´s DFX

Cat’s de req´s DFX



Listas de Referencia en el Mét. MEPEIS

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Niv’sNiv’s de calidad de la de calidad de la EspciónEspciónhFormal

hEn el ámbito del diseño de Ingeniería: Niveles de Especificación

Univ. deReq.

Especificacióninsuficiente

Necesidad real

Univer. deRequerimientos

EspecificaciónSuficiente

Necesidad real

Universo deNecesidades

Hiperespecificación

Necesidad real


Universo deRequerimientos

Univ. deReq.

Especificacióninsuficiente

Necesidad real

Univer. deRequerimientos

EspecificaciónSuficiente

Necesidad real


Hiperespecificación

Necesidad real


Universo deRequerimientos

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3. CONTRIBUCIONES A LA ESPECIFICACIÓN INICIAL3. CONTRIBUCIONES A LA ESPECIFICACIÓN INICIAL

hMantenimiento de una visión global del problema:

h Definición de conjuntos o categorías de requerimientos-DFX

h Número Suficiente e independiente de requerimientos

Descripción de Una Especificación Inicial SuficienteDescripción de Una Especificación Inicial Suficiente

3. Entorno

1. Entradas y Salidas del Sistema1. Entradas y Salidas del Sistema

2. Sistema

Función o

sistema

Entorno

2. Sistema o Función

COMPONENTES DELPROBLEMA DE DISEÑO

3. Entorno


2. Sistema

Función o

sistema

Entorno3. Entorno


2. Sistema

Función o

sistema

Entorno

2. Sistema o Función

COMPONENTES DELPROBLEMA DE DISEÑO

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¿Cómo se aplica el MEPEIS?

Método para la Especificación Inicial Suficiente (MEPEIS)

Significado gráfico del método MEPEIS con sus estrategias

Necesidad ClarificaciónSuficienteCategorización Construcción y Uso de

Listados de Referencia Depuración

Comp. 1

Comp. 2

Comp. 3

Cat- y

Cat- xaOK

Listados para EIS

Rechazo

MEPEISMEPEIS

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Ejemplo (problema a especificar)

Tomado de Maury, 2000

Embarcación

Volquete

100 m

Muelle1 Ne

1Ns

It

40 m 40m

Enfoques considerados:DFF y DFE

MEPEISMEPEIS

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Ejemplo

O/D Nombre del Requerimiento Unid. Var. ValorO Nombre del proyecto SIN (NP) Muelle XYZD Función Global SIN (Ai) A2*O # de nodos de entrada SIN (n) 1O # de nodos de entradas interm. SIN (ni) 1O # de nodos de entrada de otro tipo SIN (no) 0O # de nodos de salida SIN (m) 1O # de nodos de salida interm. SIN (mi) 1O # de nodos de salida de otro tipo SIN (mo) 0

Especificación del Sistema

MEPEISMEPEIS

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MEPEISMEPEISEjemplo Especificación de los flujosT a b la A . E s p e c . In ic ia l d e l n o d o d e e n t. (1 N e ) d e l t ip o in te r . B H E I(1 N e ).

O /D N o m b re d e l R e q u e r im ie n to U n id . V a r . V a lo rO Id e n ti f ic a c ió n d e l n o d o d e e n tr . S IN ( iN e ) 1 N eO T ip o d e f lu jo S IN (T F ) ItO N o m b re d e l m a te r ia l S IN (N m ) C lín k e rO N om bre de l equipo de o rigen S IN (N E O ) V o lq u e teO M a g n itu d d e l f lu jo m 3 /h (V , t) 8 0 0O C o o rd e n a d a e n X d e l n o d o (m ) (X ) 0O R a n g o d e m o v im ie n to e n X (m ) (D X ) 0O C o o rd e n a d a e n Y d e l n o d o (m ) (Y ) 0O R a n g o d e m o v im ie n to e n Y (m ) (D Y ) 0O C o o rd e n a d a e n Z d e l n o d o (m ) (Z ) 0O R a n g o d e m o v im ie n to e n Z (m ) (D Z ) 1O D im e n s ió n L 1 d e l E q u ip o (m ) (L 1 ) 6O D im e n s ió n L 2 d e l E q u ip o (m ) (L 2 ) 2D C ó d ig o C E M A d e l m a te r ia l S IN (C C )O D e nsidad re la tiva de l m ate ria l S IN (d r) 1 .4O T a m a ñ o m á x im o m a te r ia l (m ) (S M (jN s )) 0 .0 5O T a m a ñ o m ín im o d e l m a te r ia l (m ) (S m (jN s )) 0O P e g a jo s id a d d e l m a te r ia l S IN (P e g ) N oO F lu id i fic a b ilid a d S IN (F lu i) N oO T e m p e ra tu ra d e l m a te r ia l ºC (T m ) 1 0 0O A b ra s iv id a d S IN (A b r) S íO F ra g ilid a d S IN (F ra ) N oO L im p ie za S IN (L im ) N oO C apacidad del equipo de origen m 3 (V N E O ) 1 5O Tipo de descarga del equipo de Orig. S IN (T D ) P

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MEPEISMEPEIS

Ejemplo

Especificación entorno

Tabla C. Especificación Inicial para el Entorno.

O/D Nombre del Requerimiento Unid. Var. ValorO Recursos y Emisiones de Material SIN (Em) SíO Recursos y Emisiones de Energía SIN (Eener) SíO Emisiones de Ruidos SIN (Erui) Sí

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Definición de LímitesDefinición de LímitesMétMét. Especificación del Desempeño. Especificación del Desempeño

MÉTODOS (3°)

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Definición de límitesDefinición de límites

Restricciones. Determinantes que definen el marco de referencia que hay considerar en la generación y selección de soluciones. Ejs. Costo, jurídicos o legales, de Normas o Códigos, o de seguridad, de espacio o pesoLímites de desempeño. Es el rango de valores que se considera aceptable para los parámetros que definen el comportamiento funcional de un sistema; en cierta forma son un camino hacia la definición de tolerancias desde la especificación inicialLa definición de límites precisa el margen de desviación

del comportamiento que se considera aceptable, o en el que se adiciona valor para una alternativa de solución adecuada de acuerdo con la necesidad y la competencia

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Definición de límitesDefinición de límitesAclaraciones: ¿cuánta mejora vale la pena?Para la definición de límites deben considerarse los siguientes factores:o Adición de valor: deben fijarse rangos para los parametros de

desempeño teniendo en cuenta en que niveles ellos adicionan de verdad valorPor ejemplo, si diseñamos un computador personal podríamos fijarnos como meta que la velocidad procesado sea de 10 GHz, no obstante, incluso lográndolo el equipo no aprovecharía efectivamente esta capacidad, porque otros elementos serían un cuello de botella, ni tampoco adicionaría valor frente a la competencia hablar hoy de 2 GHz, razonable entre 2,8 –4 GHz

NV

Utilidad

Zona deInterés

4

2,8

Graf. De Utilidad

1

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Definición de límitesDefinición de límites

Delimita la gama de soluciones aceptables y define el patrón de desempeño con el que se deben comparar las soluciones generadasLa definición de los límites de desempeño ayuda a clarificar el problema de diseño, dejando suficiente libertad para la proposición de soluciones pero acotando que condiciones deben cumplir las soluciones válidasUn método adecuado es “el de la especificación del desempeño”

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Método de la Especificación del Método de la Especificación del desempeñodesempeño

Procedimiento.1. Considerar los diferentes niveles de

generalidad en que puede aplicarse la soluciónNiveles altos, soluciones inadecuadas Eje. Alternativas de productoNiveles medios. Ej. Tipos radiadoresNiveles bajos, dificultad para proponer varias soluciones válidas, Eje. Características Elemento Calefactor

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Procedimiento.2. Elegir el nivel de generalidad en que se va a trabajar

(apropiado). Depende de los estudios de mercadoNivel alto, se busca diversificar las actividades de la empresa en un sector específicoNivel medio, cuando se quiere ampliar la gama de productos o reemplazar productos obsoletos o Prod. Nov.Nivel bajo, cuando se desea rediseño

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Procedimiento.3. Identificar las variables o características del

desempeño necesarias a partir del estudio de los árboles de objetivos y del análisis funcional confrontar con LR

Las características deben ser independientes de la configuración física de la solución

4. Establer requerimientos de desempeño breves y precisos. Serán cuantificables en la medida de lo posible (Establecer rangos para ADV Ej. (3-4 GHz))

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M. Esp. De M. Esp. De DesempeñoDesempeño

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QFDQFD

MÉTODOS (4°)

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Método del despliegue de la Método del despliegue de la función de calidad (QFD)función de calidad (QFD)

DefiniciónMétodo enmarcado dentro de la IC que persigue que el producto no sólo satisfaga las expectativas del cliente, sino que las supere. En otras palabras se persigue que las especificaciones de ingeniería respondan a “la voz del cliente”, pero superando sus expectativas

MediosMediosPor medio de la realización de un proceso sistemático para establecer las relaciones entre las necesidades y las características requeridas en el producto. Empezando desde la correspondencia entre los req’s hasta la correspondencia entre las características de los componentes y las necesidades. Se aplica dentro de cada fase para verificar esta correspondencia y el análisis de la competencia para la adición de valor

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Evidencias Concretas del beneficio del QFD

– Empresas como Toyota redujeron sus costes y tiempo de

desarrollo en sus dif. Prod. entre 60% y 33%, respectivamente

– Resultados de otras Empresas con el QFD

Reducción en el tiempo de desarrollo de un 50%

Mejora en la satisfacción del cliente en un 100%

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Posibles Usos de las Matrices (TAREA)1. Matriz de la Calidad o Casa de la calidad (Necesidades, Calidad)2. Matriz de características de Calidad – Funciones (Calidad)3. Características de Calidad – Características de Calidad (Calidad)4. Características de Calidad – Componentes (Calidad)5. Necesidades del Cliente – Funciones (Necesidades, Objetivos de coste)6. Mecanismos – Funciones (Funciones Críticas, Objetivos de coste)7. Mecanismos – Características de Calidad (Funciones Críticas, Características

de Calidad, Objetivos de Coste, )8. Mecanismos- Componentes (Objetivos de Coste)9. Modos de Fallo – Necesidades del cliente (Necesidades, Obj. de Fiabilidad)10. Modos de fallo – Funciones (Funciones Críticas, Obj. de Fiabilidad)11. Modos de fallo – Características de Calidad (Caract. de Calidad, Obj. de Fiab.)12. Modos de Fallo – Componentes (objetivos de Fiabilidad)13. .... Tomado de Capuz, 2000

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¿Quienes participan al elaborar las

matrices?

Ventas y Comercial

Diseño

Fabricación

.....

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Fases en que aplica el QFDFases en que aplica el QFD

Operaciones deFabricación

Espec.’s deProducción

Fase 5. Organización de la producción Otras

ExpectativaDel Cliente

Espec’sIniciales

Fase 2. Definicición del producto

Fase 1. Expectativas del cliente

Fase 0. Identificación de Clientes potenciales

Esp. Iniciales

Característicasde Piezas

Fase 3. Definicición de los Componentes

Característicasde Piezas

Operaciones deFabricación

Fase 4. Definicición de los Procesos

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Componentes de la casa de la calidad

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MÉTODO DEL DESPLIEGUE DE MÉTODO DEL DESPLIEGUE DE LA FUNCIÓN DE CALIDADLA FUNCIÓN DE CALIDAD

PASOSPASOSIdentificación de los clientes (F0)

Técnicas de investigación de mercados•Ferias de producto

•Pruebas de corredor

Determinación de los requerimientosDel cliente

Determinación de la Importancia relativa de los

atributos en términos del cliente

Fase I

Evaluación de la competenciaCasa de

Calidad Generación de especificaciones deingeniería

Matriz de atributos contra característicasde ingeniería

Relacionar las características deIngeniería con los req´s del

cliente

Fase II Identificar las relaciones relevantesEntre las características de ingeniería Techo de Casa de la calidad

Establecer parámetros o valores que Deben alcanzarse en las

Características de ingeniería

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Aplicación del QFDAplicación del QFDFase 2 (CDC)Fase 2 (CDC)

PROCEDIMIENTO (Breve)

Matriz deCorrelaciones

Fase II

Eval. Tca.Valores Meta

Fase II

Nec´s del ClienteValoración

de ImportanciaFase I

Espec. del productoFase II

Rel. deCaracterísticas

De Calidad (FII)

Inf. del mercadoY de la competencia

Fase I


Fase II


Fase II





De Calidad (FII)


Fase I

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PROCEDIMIENTO1. Fase 0. Identificación del Cliente

En el proceso de diseño es importante saber quién es el cliente.El concepto de Cliente en IC, es más generalizado e involucra todos los actores que se ven afectados por las decisiones que se toman en el diseño: Fabricación, Ensamblaje, Almacenaje, ventas (usuario final), servicio post-venta, etc.Una vez definido el cliente debe pasarse a capturar sus expectativas

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PROCEDIMIENTO2. Fase I. Determinación de los req’s del cliente

(¿qué’s)Paso 1. Obtención de la Voz del Cliente

Encuestas, entrevistas, exposiciones, estudios de mercado, etc.

Paso 2. Elaborar una lista de Características o de requerimientos relacionados con las necesidades o expectativas del cliente

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Aplicación del QFDAplicación del QFDFase II (CDC)Fase II (CDC)

PROCEDIMIENTO

2. Fase I. Determinación de los req’s del cliente

(¿qué’s)

Paso 3. Agrupar los requerimientos por tipoReq´s funcionales, espaciales, estéticos, de tiempo, de coste, de seguridad, de

estándares, etc.

Paso 4. Determinación del grado de importanciaReq´s Obligatorios.

Req’s Deseables, se ponderarán usando matriz dos a dos

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PROCEDIMIENTO


(¿qué’s)

Paso 5. Evaluación de la compañía y de la CompetenciaObjetivo, conocer lo que existe para identificar la oportunidades de mejora a fin

de superar las expectativas del cliente por medio de la adición de valor al producto.

Paso 6. Definición de la meta y la relación de mejoraPara cada una de las oportunidades de mejora identificadas

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Aplicación del QFDAplicación del QFDFase II (CDC)Fase II (CDC)

PROCEDIMIENTO


(¿qué’s)

Paso 7. Identificación de los aspectos decisivos para la venta

Son aquellas necesidades del cliente que constituyen un importante estímulo a

la hora de tomar decisiones de compra: (1,5 fuerte- 1,2 medio- 1,0 aspecto no

vendedor )

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Aplicación del QFDAplicación del QFDFase (CDC)Fase (CDC)

PROCEDIMIENTO

2. Fase I. Determinación de los req’s del cliente (¿qué’s)

Paso 8. Determinación del peso relativo de las necesidadesComo el producto del grado de importancia de la necesidad, la relación de

mejora y el aspecto vendedor, dividido entre la sumatoria de estos valores para todas la s necesidades.

Paso 9. Construcción de la Matriz de Calidad

Próxima transparencia

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PROCEDIMIENTO2. Fase I. Determinación de los req’s del cliente

(¿qué’s)Paso 10. Construcción de la Matriz de Calidad


Fase II


Fase II





De Calidad (FII)


Fase I

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PROCEDIMIENTO2. Fase II. Determinación de las Especificaciones del Producto

(¿Cómo’s y cuánto’s?)Expresar en términos Ingenieriles (Variables de desempeño) lo que el cliente quiere; Agrupar las especificaciones por tipo: Obligatorias y Deseables y peso relativo.Introducirlas en la Casa de la calidad y establecer su correlación con los que´s y entre sí en el techo de la casaIndicarles Valores Objetivos (cuanto´s) y compararables Y/O SUPERIORES con los valores más altos de la competencia

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SÍNTESIS DEL MÉTODO

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Desarrollo de Desarrollo de EspecificacionesEspecificaciones

Identificar quienes son los

Clientes

Generar requerimientos

de clientes

Planificación

Evaluar la Competencia

Generar Especificaciones

de Diseño Diseño Conceptual

Fijar Valores Objetivo

Revisión del Diseño

Descomponer en subproblemas

Terminado

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Desarrollo de EspecificacionesDesarrollo de EspecificacionesCómo Vs Cómo

Quien Cómo Ahora

Qué Quien Vs Qué Qué Vs Cómo Ahora Vs Qué

Cuanto Cómo Vs Cuanto

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Ejemplo: Arnés para montañismoEjemplo: Arnés para montañismoKey to roof / correlation

Easy to put on

Comfortable when hanging

Fits over different clothes

Accessible gear loops

Does not restrict movement

Lightweight

Safe

Attractive

TECHNICAL PRIORITIES

PERCENTAGE OF TOTAL

54 81.2 63 23.4 70.2 191.6 98.6 30

9 13 10 4 12 31 16 5

Our product

Competitor A's product

Competitor B's product

DESIGN TARGETS

Y

Y

Y

174g

193g

157g

250

321

198

5

3

6

4

5

4

4mm

8mm

3mm

1

4

1

4

5

3

Y 160g 250 8 6 4mm 2 4

612

Performancemeasures

Size ofrange

Technicaldetails

DIRECTION OF IMPROVEMENT

CUSTOMERREQUIREMENTS

TECHNICALREQUIREMENTS

2

5

1

3

5

3

5

2

+

-

+ +-

--

matrix symbols+ Positive / Supporting- Negative / Tradeoff

Strong interrelationship

Medium interreltionship

Weak interrelationship

Key to interrelationship matrix symbols

PLANNING MATRIX

3

1

2

3

1

2

4

5

3

4

2

5

1.2

1.2

1.6

1.1

1.0

1.4

2.6

1.2

11.2

4

3

3

4

2

4

4

2

3

2

2

1

5

3

5

5

3

3

4

3

1.2

1.0

1.0

1.0

1.2

1.2

1.0

1.1

1.0

1.4 8.4

3.0

3.0

6.0

2.6

7

22

3

8

29

8

16

7

Total (100%) 38

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Ejemplo: Arnes para Ejemplo: Arnes para montañismomontañismo

Requerimientos del cliente:

AtractivaSeguro

LivianoConfortable

Que no restrinja el movimiento

Fácil de colocarQue se ajuste a

varios tipos de ropa

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Seguro

Liviano

Que no restrinja el movimiento

Desempeño

Confortable

Fácil de colocar

Que se ajuste a varios tipos de ropa

Uso

Atractivo

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Facilitar el escalado

Desempeño

Uso

Segu

ro

Livi

ano

Que

no

rest

rinja

el

mov

imie

nto

Con

forta

ble

Fáci

l de

Col

ocar

Que

se a

just

e a

vario

s tip

os d

e ro

pa

Pole

as a

cces

ible

s

Atra

ctiv

o

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Importancia de cada requerimiento

Seguro 5 4 3 2 1 Liviano 5 4 3 2 1 Que no restrinja el movimiento 5 4 3 2 1 Confortable 5 4 3 2 1 Fácil de colocar 5 4 3 2 1 Que se ajuste a varios tipos de ropa

5 4 3 2 1

Poleas accesibles 5 4 3 2 1 Atractivo 5 4 3 2 1

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Importancia de cada requerimientoEjemplo: Arnes para montañismoEjemplo: Arnes para montañismo

Impo

rtanc

ia

Seguro 5 Liviano 3 Que no restrinja el movimiento 5 Confortable 5 Fácil de colocar 2 Que se ajuste a varios tipos de ropa

1

Poleas accesibles 3 Atractivo 2

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Nue

stro

Pro

duct

o

Com

pañí

a A

Com

pañí

a B

Seguro 4 3 3 Liviano 3 2 5 Que no restrinja el movimiento 2 2 3 Confortable 4 4 2 Fácil de colocar 3 3 4 Que se ajuste a varios tipos de ropa 1 1 5 Poleas accesibles 3 4 1 Atractivo 2 2 5

Satisfacción del Cliente:


06/09/2005 Dr. Ing. H. Maury © 61

Requerimientos Técnicos


Medidas del desempeño

Rango de Tallas

Detalles Técnicos

Cum

plim

ient

o de

es

tánd

ares

Peso

del

Con

junt

o

Res

iste

ncia

de

las

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Núm

ero

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Núm

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alla

s

Espe

sor d

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colc

hado

Núm

ero

de H

ebill

as

Núm

ero

de p

olea

s

DIRECCIÓN DE MEJORA

06/09/2005 Dr. Ing. H. Maury © 62

Matriz de relaciones


Easy to put on





Lightweight

Safe

Attractive

Performancemeasures

Size ofrange

Technicaldetails

DIRECTION OF IMPROVEMENT



2

5

1

3

5

3

5

2

= 9= 5= 1

06/09/2005 Dr. Ing. H. Maury © 63

Interacción entre requerimientos técnicos


Performancemeasures

Size ofrange

Technicaldetails

+

-

+ +-

--ion

ngff

06/09/2005 Dr. Ing. H. Maury © 64

Establecimiento de ObjetivosEjemplo: Arnes para montañismoEjemplo: Arnes para montañismo

Easy to put on





Lightweight

Safe

Attractive

TECHNICAL PRIORITIES

PERCENTAGE OF TOTAL

54 81.2 63 23.4 70.2 191.6 98.6 30

9 13 10 4 12 31 16 5

Our product

Competitor A's product

Competitor B's product

DESIGN TARGETS

Y

Y

Y

174g

193g

157g

250

321

198

5

3

6

4

5

4

4mm

8mm

3mm

1

4

1

4

5

3

Y 160g 250 8 6 4mm 2 4

612

Performancemeasures

Size ofrange

Technicaldetails



2

5

1

3

5

3

5

2

Strong interrelationship

Medium interreltionship

Weak interrelationship

Key to interrelationship matrix symbols

PLANNING MATRIX

3

1

2

3

1

2

4

5

3

4

2

5

1.2

1.2

1.6

1.1

1.0

1.4

2.6

1.2

11.2

4

3

3

4

2

4

4

2

3

2

2

1

5

3

5

5

3

3

4

3

1.2

1.0

1.0

1.0

1.2

1.2

1.0

1.1

1.0

1.4 8.4

3.0

3.0

6.0

2.6

7

22

3

8

29

8

16

7

Total (100%) 38

06/09/2005 Dr. Ing. H. Maury © 71

Aplicación del QFDAplicación del QFDCaso de Estudio.

Desarrollo de un manipulador XYZ para un analizador

clínico para reemplazar el producto yyy

– ENTREVISTA CON EL CLIENTE

– ANÁLISIS DE LA COMPETENCIA

Se persigue detectar las debilidades y fortalezas de los productos de la

competencia en el campo de acción del producto a desarrollar para

PROPONER oportunidades de mejora

06/09/2005 Dr. Ing. H. Maury © 74

DEFINICIÓN DE LOS QUÉ’SDEFINICIÓN DE LOS QUÉ’SOBJETIVO GENERAL: Realizar el desarrollo e integración de un brazo cartesiano de tres grados de libertad para el analizador clínico Random1, cuya finalidad es la manipulación de fluidos en una secuencia de tiempos y desplazamientos especificada, y atendiendo a los siguientes aspectos:

– Producción el doble

– Seguridad, más alta en 100%

– Baja Inversión (50%)

– Facilidad de operación

– Vida útil de aprox. 5años

– Flexibilidad en la operación

– Facilidad de fabricación y de ensamble.

– Tiempo de desarrollo inferior a un año

06/09/2005 Dr. Ing. H. Maury © 75

Definición de términos de la EspecificaciónDefinición de términos de la Especificación– Producción: se refiere en este caso al número de test

por hora que debería realizar el analizador clínico.– Intervalo de test: es el tiempo promedio que

consume el analizador en realizar un test.– Fiabilidad: hace referencia al grado de confianza del

analizador tanto en el resultado de sus ensayos como en su disponibilidad de utilización

– Disponibilidad: se refiere a la capacidad del equipo de estar en buen estado para poder ser utilizado, se puede medir como la relación entre el número de horas que está apto para emplearse sobre el número de horas que en va ser utilizado.

– Seguridad: tiene que ver con el bajo riesgo del equipo de contaminar muestras o de contaminar al operador

– Mantenibilidad: facilidades del equipo para ser mantenido, facilidades del equipo en la inspección y detección de averías.

06/09/2005 Dr. Ing. H. Maury © 76

Ítem Req´s Product. Fiab/dad Económ. Mant.. Fexibil. Otros Seguridad Subtotal Peso/rel.

Global.

1 Product. X 80 100 100 100 80 100 560 23,2%

2 Fiab/dad 40 X 80 80 80 80 70 440 18,3%

3 Económ. 20 20 X 70 70 50 40 270 11

4 Manteni. 20 40 50 X 50 40 40 200 8,3

5 Fexibil. 40 40 50 70 X 40 50 300 12,7

6 Otros 50 50 70 70 80 X 60 330 13,7

7 Seguridad 20 40 70 70 70 40 X 310 12,8%

8 Total Importancia relativa req i Vs req j. 2410 100%

Calificación de la importancia relativa req a req:

• 100, muy superior. • 80, superior. • 70, ligeramente superior. • 50, indiferente. • 40, ligeramente inferior. • 20, inferior.

IMPORTANCIA RELATIVA NEC’S

06/09/2005 Dr. Ing. H. Maury © 77Listado de especificaciones Pre

Tabla 2. Especificación analizador clínico Random1.

Biosystems. Grupo CIDEM – UPC.

Proyecto:

Analizador Clínico RANDOM1.

Fecha: Barcelona a 16 de Junio de 1998.

Pagina: 1/7

Ítem Cambios O/D. Requerimientos. Peso

Rel.

Resp.

1. O Productividad: 240 Test/hora

2.

O

Flexibilidad: en relación con: - Tipos de análisis previstos

(Preparación con 25 tipos diferentes de reactivos).

- En referencia con la programación y las metodologías de las pruebas.

- En relación con la secuenciación de los movimientos.

3. O Económicos: costo global no superior a 400.000= ptas.

4. D. Elevada automaticidad.

5.

D

Confiabilidad en relación con: - Nivel de precisión, exactitud y

repetibilidad de las pruebas. - En cuanto a su disponibilidad

determinada por un bajo riesgo de averías.

6.

D.

Seguridad en relación con: - Bajo riesgo de daño y

contaminación de las muestras. - En cuanto al riesgo de

contaminar al operador.

7. D Autonomía: mínima intervención del operador.

06/09/2005 Dr. Ing. H. Maury © 78

ANÁLISIS DE LA COMPETENCIAANÁLISIS DE LA COMPETENCIACaracterísticas Cobas (Roche) Mascott Lisa 200

• Flexibilidad - La prioridad de las urgencias no afecta la rutina.

- Sistemas de bandejas determinado por el operador.

- -Considera prioridad de urgencias.

- Acceso aleatorio.

- Capacidad estadística en cualquier momento.

• Fiabilidad - Alta capacidad de identificación de muestras y reactivos.

- Alto reconocimiento del nivel de las muestras y los reactivos.

- Alta capacidad de identificación de muestras y reactivos.

- Alto reconocimiento del nivel de las muestras y los reactivos.

• Seguridad - Reducción del riesgo de infección tanto de muestras como del personal de laboratorio.

- Sistema abierto.

• Facilidad de operación (amigable)

OK. OK. OK.

• Productividad 132 test/hora 150 test/hora 150 test/hora

• Intervalo de análisis 27 segundos 25 segundos 25 segundos

• Capacidad de archivo:

- Canales para test.

- Perfiles.

- Relaciones

- No. de datos de paciente en memoria.

104

26

26

4000

- -

06/09/2005 Dr. Ing. H. Maury © 79

Matriz estilo QFDMatriz estilo QFDITEM CAMBIO DESCRIPCIÓN PESO/REL. RESP.

D

• Productividad: 240±30 test/hora • Intervalo test: 15± 2,14/1,67 segundos. • Secuencia de tiempos y movimientos de acuerdo a la tabla anexa. • Resumen de tiempo en operaciones y desplazamientos (Opción 1): Se observa que el tiempo del ciclo que no corresponde a desplazamientos es de 5,884 segundos, razón por la cual el tiempo disponible para desplazamientos para un ciclo de 15 segundos es de aprox. 9 segundos. • Ciclo más largo (15,6 s, 230test/hora): Σ∆Xi=920 mm ciclo más largo. Σ∆Yi=420 mm ciclo más largo. Σ∆Zi=1440 mm. Nota: Sólo los desplazamientos en X e Y pueden ser simultáneos. • Ciclo medio (14,25 s, 253 test/hora): Σ∆Xi=600 mm ciclo medio. Σ∆Yi=240 mm ciclo medio. Σ∆Zi=1440 mm. • Ciclo más corto (13,73 s, 262 test/hora): Σ∆Xi=480 mm ciclo más corto. Σ∆Yi=60 mm ciclo más corto. Σ∆Zi=1440 mm. Independientemente del ciclo, los desplazamientos en el eje Z son superiores que cualquiera de los del plano horizontal (que son simultáneos). Teniendo en cuenta la participación tan crítica de los desplazamientos en el eje Z sobre la duración del ciclo se distribuirá el tiempo disponible para desplazamientos con el ciclo de duración media, considerando la proporción de los mismos en relación con los desplazamientos en el eje horizontal. Tiempo para desplazamiento vertical: 6.38 segundos. Tiempo para desplazamiento horizontal: 2.7 segundos. Con estos tiempos, y los desplazamientos para el ciclo medio se obtiene los valores mínimos para las velocidades en el eje vertical y en el plano horizontal.

1. P

rodu

ctiv

idad

(23,

2%)

1.2 D • Velocidad media en el eje X e Y: 0,23 m/s • Velocidad media en el eje Z: 0,25 m/s. • Velocidades máximas asumiendo rampas triangulares: • Vx = Vy=0,46 m/s (ax=1,24 ms-2; ay=1,92) ms-2

• Vz= 0,5 m/s. (2,08 ms-2).

23,2%

2.1 D Precisión: 1mm% 7%

2.2 D Exactitud: 0,2 mm 6%

2.3 D Resolución: 0,25 mm

2.4 D Repetibilidad: 2 mm

2. F

iabi

lidad

. (18

,3%

)

2.5 D Alta disponibilidad: 99%. 5%

3.1 O Bajo riesgo en contaminación de muestras. 6,4%

dad

%)

Correlación N

ecesidades-Caract. D

e Ing≅

CD

C

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Nota: Hay que recalcar el hecho de que los movimientos de los ejes X e Y son simultáneos entre sí y secuenciales con los movimientos del eje Z

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ESPECIFICACIONES DETALLADASESPECIFICACIONES DETALLADASX Y Z

1 Anar a estació rentat 200 02a Baixar a estació de rentat 402b Expulsar reactiu+aigua(1ml)2c Sortir de l'estació de rentat 403 Anar a reactiu 170 110

4a Baixar al reactiu 404b Detectar nivell del reactiu 405b Agafar reactiu6 Sortir del reactiu 807 Anar a estació rentat 170 110

8a Baixar punta i mullar 408b Sortir 409 Anar a mostra 170 110

10a Baixar a la mostra 4010b Detectar nivell de la mostra 4011b Agafar mostra12 Sortir de la mostra 8013 Anar a estació rentat 170 110

14a Baixar punta i mullar 4014b Sortir 4015 Anar al pou de reacció 200 016 Baixar al pou de reacció 40

17b Expulsar mostra i reactiu18 Sortir del pou de reacció 40

Σx Σy ΣzRecorregut total màxim [mm] 1080 440 560

[m] 1.08 0.44 0.56

Distribución de tiemposPara los movimientos

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ConclusionesConclusiones

Se han presentado distintos métodos para obtener la Especificación Inicial en un problema de diseñoSe reconoce como uno de los métodos más completos el QFD

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Antes de entrar a plantear los métodos que puede emplearse en las etapas del proceso de diseño, se realizará una Introducción al concepto de Ingeniería Concurrente ya que la mayoría de ellos están enmarcados dentro de de esta filosofía

dep. de i. mecánica universidad del norte · pdf fileclarificar el problema de...

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