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PROYECTO DE INGENIERÍA – I-2010 pag. 1

FACULTAD DE INGENIERÍA

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA

MECÁNICA Y MECATRÓNICA

PROYECTO DE INGENIERÍA

Código: 2017275

No. Créditos: 4

Modalidad: Teórico – Práctica

Programas: Ingeniería Mecánica e Ingeniería Mecatrónica (Componente Disciplinar); otras

carreras (Componente Libre Elección)

Requisito: 45% del Plan de Estudio (Ingeniería Mecánica) y 50% del Plan de Estudio

(Ingeniería Mecatrónica)

Dedicación HAP/HAI: 4 / 8 horas

Semestre: 2010 - I

1 OBJETIVOS Objetivos generales

� Conocer, discutir y aplicar los métodos de diseño en ingeniería de más

amplio uso.

� Diseñar, construir y validar un dispositivo de naturaleza mecánica y/o

mecatrónica siguiendo los métodos de diseño estudiados.

Objetivos específicos

� Promover el trabajo en equipos interdisciplinarios de estudiantes de

ingeniería, donde se desarrollen habilidades para comprender el lenguaje

empleado entre las distintas ingenierías.

� Adquirir habilidades para el análisis y diseño en ingeniería mediante la

integración y aplicación de los conocimientos adquiridos hasta el momento

en la carrera.

� Perfeccionar las habilidades comunicativas (orales, escritas y graficas).


� Fortalecer las capacidades investigativas.

� Promover el aprendizaje activo.

� Desarrollar la creatividad.

� Mejorar la interacción con el gremio industrial.

2 METODOLOGÍA

Para el desarrollo del curso, se deberán conformar equipos de diseño de TRES estudiantes

(excepcionalmente dos), con el propósito de realizar las actividades contempladas de diseño,

construcción y validación del prototipo.

La programación del curso se ha establecido considerando la metodología de diseño

necesaria para un correcto desarrollo del prototipo que cada equipo de diseño tiene a cargo.

Las sesiones de trabajo serán de tres tipos:

1 - Conferencia Magistral, en la que un profesor presentará una disertación del tema

propuesto para la semana; 2 – Taller de Discusión, donde serán presentados los avances del

proyecto y discutidos los temas de cada grupo de diseño con su respectivo profesor; 3-

Trabajo de Taller Extraclase, donde los estudiantes adelantan de manera

independientemente las tareas de diseño y manufactura del prototipo de producto; para esta

última actividad se contará con la supervisión de algún técnico de laboratorio y en caso

necesario con la guía del profesor de la asignatura.

Para la Conferencia Magistral, los estudiantes traerán preparado los temas que se tratarán

en la misma. De manera que puedan aclarar dudas y enriquecer los contenidos tratados con

discusiones específicas de los proyectos en que trabajan. Para el Taller de Discusión, todos

los equipos de diseño deberán preparar previamente los temas programados; y presentar

según programación un informe parcial sobre el estado de avance del proyecto, donde

demuestren la aplicación progresiva en su proyecto de los temas tratados en el curso.

Es necesario resaltar la importancia que posee la asistencia a las actividades programadas.

La misma es obligatoria; y se llevará control sobre la puntualidad y asistencia a las

actividades como un indicador de calidad de la labor desempeñada. Para la construcción del

prototipo se deben informar permanentemente los avances al profesor director. Toda

construcción que se realice sin la respectiva aprobación no será tenida en cuenta.


3 CRONOGRAMA DEL CURSO

Semana Tema Contenido Detallado

1

Introducción a la asignatura.

1.1. Comprensión de la metodología; objetivos y

resultados esperados en el curso.

1.2. Definición de los proyectos de curso.

2

Planeación y requerimientos iniciales de diseño.

2.1. Definición de la necesidad.

2.2. Establecimiento del mercado.

2.3. Comprensión del problema y subproblemas de

diseño. Definición de los requerimientos del cliente.

2.4. Conformación del equipo de diseño y funciones

de los integrantes del equipo.

3

Definición de funciones del producto y QFD.

3.1. Descomposición funcional.

3.2. Despliegue de la función de calidad (QFD).

3.3. Aspectos sobre la seguridad del producto.

4

Generación y evaluación de conceptos.

4.1. Técnicas de creatividad.

4.2. Alternativas de solución a subproblemas de

diseño

4.3. Método de evaluación de conceptos

5

Generación del producto.

5.1. Método de generación del producto.

5.2. Interacción hombre – máquina. Criterios

ergonómicos.

5.3. Diseño Estocástico y basado en el peor caso.

5.4. Diseño Robusto.


Semana Tema Contenido Detallado

6, 7,

8 y 9

Evaluación de un producto de ingeniería.

6.1. Evaluación del producto en cuanto a funciones y

desempeño.

6.2. Métodos experimentales. Determinación de

deformaciones, esfuerzos, variables cinemáticas y

cinéticas, vibraciones, temperaturas, flujos y otros

parámetros de interés.

7.1. Diseño de experimento (DOE). Planeación del

experimento. Establecimiento de los factores, sus

niveles y variables de respuesta. Diseños factoriales

saturados y no saturados. Superficie de respuesta.

Análisis de resultados.

8.1. Diseño y evaluación para “X” (DfX). Evaluación

del producto en cuanto a: manufacturabilidad,

ensamblabilidad, confiabilidad, ambiente,

mantenibilidad, ensayabilidad y seguridad.

9.1. Caso de Estudio: Desarrollo de la estructura

soporte del motortool de una fresadora CNC.

10 y 11

Métodos de optimización aplicados al diseño en ingeniería.

10.1. Métodos generales de optimización. Definición

de la Función Objetivo y restricciones del modelo

10.2. Optimización estructural (topológica y de forma).

10.3. Optimización multi objetivo.

11.1. Caso de estudio: Diseño óptimo de un árbol y

sus apoyos.

12

Documentación y registros que acompañan al producto de Ingeniería.

12.1. Documentación final (Informe final, planos,

modelos, manuales).

12.2. Manuales del equipo (operación; reparación y

mantenimiento; y reciclaje).

12.3. Compra de materia prima y elementos de

máquinas (proveedores). Aspectos esenciales sobre

manufactura y ensambles.


12.4. Pruebas y validaciones.

13, 14 y

15 Trabajo de Taller.

Operaciones de manufactura (mecanizado,

conformado y otras); ensamble; trabajo de ajuste en

taller.

16

Sustentación de los Proyectos de Ingeniería.

Muestra de Máquinas y Prototipos (tres últimos días de

la semana 16 del semestre).

5 AVANCES DEL PROYECTO

Se entregarán cuatro (4) informes parciales impresos donde se presenten los avances

obtenidos en el proceso de diseño. Los informes a presentar deberán contemplar los

siguientes aspectos:

1. Primer Informe: Definición de la necesidad, Planteamiento del Problema de diseño,

Requerimientos del Cliente, QFD. (jueves de la cuarta semana de clases).

2. Segundo Informe: Búsqueda bibliográfica y aplicación de las Técnicas de

Creatividad, Generación de Conceptos, Evaluación de Conceptos. (jueves de la sexta

semana de clases).

3. Tercer Informe: Generación y Evaluación del Producto. (jueves de la novena semana

de clases).

4. Cuarto Informe: Técnicas Experimentales, Diseños de Experimento desarrollados,

Optimización del prototipo. (jueves de la duodécima semana de clases).

6 PLANOS

Los planos son parte fundamental del diseño, por lo tanto ningún equipo puede comenzar a

construir o comprar materiales antes de la aprobación de planos. Los planos para iniciar

construcción deben ser entregados el jueves de la décima semana para su aprobación (de

acuerdo con el cronograma). Las observaciones, modificaciones y errores encontrados en los

planos serán informadas durante la semana once del semestre.

Con la entrega final se deben proporcionar los planos “as built”. El proyecto no será recibido

sin la entrega de estos planos, impresos y en medio magnético.


7 SUSTENTACIÓN FINAL

Los proyectos serán sustentados en público durante la Muestra de Máquinas y Prototipos.

Por lo tanto, cada grupo debe preparar una presentación en Power Point, con una duración

de alrededor de 15 minutos, donde se resalte las partes más importantes del proyecto

realizado, incluyendo el análisis de costos. La presentación debe estar en el CD de la

entrega final.

8 MUESTRA DE PROTOTIPOS

Todos los prototipos desarrollados serán expuestos al público durante la Muestra de Máquina

y Prototipos. Este evento se realizará en la última semana de clases del semestre y tendrá

una duración de tres días. Serán invitados jurados externos, quienes conceptuarán sobre los

trabajos realizados. Se deberá:

o Realizar los formatos de publicidad de acuerdo a la muestra que se suministrará,

o Realizar un póster de acuerdo a indicaciones que se darán oportunamente, y

o Subir un video de corta duración al sitio www.youtube.com donde se muestre el prototipo

en operación (el nombre del video tendrá que hacer mención de que la idea desarrollada

en el proyecto fue concebida por estudiantes y profesores del DIMM-UNAL).

Nota: Estos documentos deben estar en la entrega final.

9 CONTENIDO DEL INFORME FINAL

Importante: revisar el documento sobre reglamentación de entrega del informe final.

10 SISTEMA DE EVALUACIÓN

Informes Parciales -------------------------------------------------------------- 30%

Informe Final ---------------------------------------------------------------------- 30%

Presentación y Prueba de Desempeño del Prototipo --------------- 40%

_________

100%


11. BIBLIOGRAFÍA BÁSICA

ULRICH KARL y EPPINGER STEVEN. “Diseño y Desarrollo de Productos, Enfoque

Multidisciplinario”, McGraw Hill Interamericana, 2004.

ULLMAN DAVID. “The Mechanical Design Process”, McGraw Hill International Editions,

1992.

ALCALDE JORGE y DIEGO JOSÉ. “Diseño de Producto, Métodos y Técnicas”, Universidad

Politécnica de Valencia: Alfaomega, 2004.

DYM CLIVE y LITTLE PATRICK. “El Proceso de Diseño en Ingeniería”, Limusa Wiley, 2002.

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