joaquin joaki

Metodologa del Diseo

Anlisis de los Modelos de diseo y aplicacin de un modelo prescriptivo al rediseo de un objeto Prctica 1

lvaro Pliego Corts Cesar Augusto Moreno Ramos

Joaqun Guerra lvarez Joaqun Jimnez-Mena Mayi

Metodologa del Diseo

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1. Estudio de bibliografa avanzada sobre ingeniera del diseo.

1.1 Estudio de bibliografa general p. 3

1.2 Estudio de Bibliografa escogida. p.7

2. Descripcin del mtodo de diseo escogido p.8

3. Anlisis del producto: sartn wok p.10

4. Aplicacin del modelo de diseo a la sartn wok p.12

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A continuacin hemos desarrollado un estudio de mtodos, modelos y procesos de diseo a travs de diferentes artculos. Exponemos la bibliografa con un extracto de estos.

1.1 Estudio de bibliografa general Modelos Descriptivos: -Article 1: A DOMANIN-INDEPENDENT DESCRIPTIVE DESIGN MODEL AND ITS APPLICATION TO STRUCTURED REFLECTION ON DESIGN PROCESSES. I. M. M. J. Reymen, D. K. Hammer, P. A. Kroes, J. E. van Aken, C. H. Dorst, M. F. T. Bax and T. Basten, publicado el 24 marzo 2006 Extracto: Los modelos de dominio independiente de los procesos de diseo son un medio importante para facilitar la comunicacin interdisciplinaria y para apoyar el diseo multidisciplinario. Muchos modelos supuestamente de dominio independientes no los son. Declaramos que para ser de dominio independiente, los modelos deben abstraer aspectos especficos, basados en el estudio de varias disciplinas de diseo, y ser tiles para muchas disciplinas de diseo y para equipos de diseo multidisciplinarios. Este papel presenta un modelo de diseo de dominio independiente descriptivo que es desarrollado estudiando semejanzas y diferencias entre procesos de diseo en tres disciplinas de diseo y que est basado en la teora general de sistemas de transicin estatal. Los conceptos principales del modelo descriptivo son una situacin de diseo y una actividad de diseo. El modelo descriptivo es aplicado en un modelo de dominio independiente preceptivo que apoya a diseadores a travs de una reflexin estructurada sobre un proceso de diseo; la reflexin proporciona una posibilidad importante en el mejoramiento de la efectividad y la eficacia de procesos de diseo.

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-Artculo 2: DESCRIPTIVE MODEL FOR THE ARCHITECTURAL DESIGN OF INFORMATION SYSTEMS. Kanuitz, J.- Australian Computer Journal, v 14, n 3, p 91-98, Agosto de 1982.

Extracto: Este artculo propone que, en la seleccin de un sistema de informacin para una organizacin, el procedimiento seguido sea similar a los procedimientos de diseo de alto nivel empleados en el mbito de la arquitectura y la ingeniera. Usando un modelo simple descriptivo, anlogo a sketches arquitectnicos y proyectos, y una descripcin operacional del sistema propuesto, los diseadores de sistema y el cliente deberan resolver conjuntamente, en principio, las publicaciones principales que determinan la naturaleza fundamental del sistema de informacin para ser puesto en prctica.

Este artculo explora y desarrolla un modelo para la descripcin estructural de

los entornos de un sistema de informacin que tiene un uso y una puesta en prctica independiente.

-Artculo 3: PROCESS MODELS FOR DESIGN SYNTHESIS" Maher, Mary Lou Source: AI Magazine, v 11, n 4, p 49-58, Winter 1990

Extracto: Los modelos de los procesos de diseo proporcionan una orientacin en el desarrollo de sistemas basados en el conocimiento del diseo. La base de estos modelos viene de la investigacin en la teora del diseo y metodologa, as como la resolucin de problemas en la IA. Tres modelos se presentan: la descomposicin, el razonamiento basado en casos, y la transformacin. Cada modelo ofrece un formalismo para representar el conocimiento y experiencia en diseo de formas distintas y complementarias. Modelos prescriptivos -Artculo 4: PRESCRIPTIVE DATABASE INTERFACE METHODOLOGY FOR END-USERS. McLeod, Dennis Source: Information Systems, v 7, n 3, p 253-263, 1982 ISSN: 03064379 CODEN: INSYD6

Extracto: En este artculo se describe un enfoque para la construccin de interfaces de base de datos para los usuarios finales, este enfoque se basa en un modelo de base de datos semnticos y una metodologa prescriptiva asociada para la especificacin de la manipulacin de bases de datos. Mediante la utilizacin de esta descripcin basada en el significado de una base de datos, es posible proporcionar una interfaz de usuario simple y estructurada que gua al usuario a travs del proceso de especificacin de la manipulacin de bases de datos (transacciones).

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Este enfoque prescriptivo de las interfaces de usuario de base de datos tambin se puede utilizar para proporcionar servicios de navegacin para los sistemas de base de datos, y para proporcionar la capacidad de perseguir el contenido de una base de datos y su organizacin estructural (esquema). Se describe un conjunto de principios bsicos de diseo de base de datos de las interfaces de usuario final, y se revisan las limitaciones de los enfoques actuales de las interfaces de bases de datos. Una metodologa especfica para la especificacin de las transacciones de base de datos en el contexto de un modelo de base de datos semntica particular. -Artculo 5: PRESCRIPTIVE CODE REQUERIMENTS FOR REPAIRS TO EXISTING STRUCTURES Cardillo, Christopher J.; Gogel, Michael E. Source: Proceedings of the Structures Congress and Exposition, v 2006, p 195, 2006, Structures Congress 2006: Structural Engineering and Public Safety - Proceedings of the 2006 Structures Congress Conference: Structures Congress 2006, May 18, 2006 - May 21, 2006 Publisher: American Society of Civil Engineers

Extracto: Este artculo contiene requerimientos especiales de dos de los modelos mas adoptados en las reglamentaciones de construccin, la Reglamentacin de construccin de 1997 (UBC) y la Reglamentacin de construccin Internacional de 2003 (IBC), que est relacionado con la reparacin de estructuras existentes. Estas reglamentaciones de construccin contienen provisiones para las estructuras existentes que requieren adiciones, alteraciones y reparacin para conformarse a las exigencias del Cdigo para una nueva construccin. Adems, cada reglamento de modelo de construccin que continu el uso de elementos de estructuras existentes se les permiti su uso siempre que no fuera un peligroso para la salud pblica.

Lamentablemente, los modelos de reglamentos de construccin no contienen

una definicin cuantitativa "de peligroso", lo que ha conducido al diferir vistas en cuanto al grado de reparacin necesaria en estructuras daadas. Sin embargo, "peligroso" es cuantitativamente definido en las publicaciones que tienen como referencia a la UBC y el IBC, en concreto, al Cdigo Uniforme para la reduccin de Edificios Peligrosos (UCADB) de 1997 "Uniform Code for the Abatement of Dangerous Buildings (UCADB)" y el cdigo internacional de edificios existentes (IEBC) "International Existing Building Code (IEBC)."

El estudio de casos contenido en este artculo compara las recomendaciones de

reparacin de estructuras que son consideradas "peligrosas" por estas publicaciones y las que no lo son.

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-Artculo 6: DESIGN PROCESS MODEL FOR COMPUTER INTEGRATED STRUCTURAL ENGINEERING Sause, Richard1; Powell, Graham H.1 Source: Engineering with Computers, v 6, n 3, p 129-143, Summer 1990

Extracto: El modelo de proceso de diseo de un equipo de ingeniera estructural integrada puede ayudar a formalizar el proceso de diseo por lo que algunas herramientas conceptuales son necesarias incluyendo un modelo de organizacin para el proceso. El presente documento esboza un modelo para el diseo de ingeniera estructural, denominado: el modelo multinivel de seleccin de desarrollo, que se basa en una descomposicin de los problemas de diseo en sub-problemas de seleccin y desarrollo.

Un par de conceptos bsicos que intervienen en el proceso de diseo de

ingeniera estn revisados, y el modelo propuesto es descrito. La aplicacin del modelo a un ejemplo sencillo se representa como la gestin de las interacciones entre los sub-problemas que se discuten.

-Artculo 7: TOWARDS A MODEL FOR ELECTRONIC DESIGN PROCESS REFINEMENT Johnson, Eric W.1; Brockman, Jay B.1 Source: Computers in Industry, v 30, n 1, p 27-36, Sept 1 1996 ISSN: 01663615 CODEN: CINUD4 Conference: Proceedings of the 1995 3rd IEEE/DATC Workshop on Electronic Design Processes, April 19, 1995 - April 21, 1995 Publisher: Elsevier Science B.V.

Extracto: En este artculo se discute las cuestiones que rodean el desarrollo de un refinado modelo de proceso de diseo electrnico. Comienzan con la descripcin de los indicadores necesarios para evaluar la eficiencia del Proceso de diseo y considerar indicadores en lo que respecta a los diferentes modelos de Proceso de diseo. Despus presentan enfoques para la recopilacin de datos de proceso durante la ejecucin ya sea a travs de encuestas o de forma automtica en un entorno de trabajo fluido. Finalmente se comentan las tcnicas para el anlisis y el proceso de diseo.

-Artculo 8: CONCEPTUAL DESIGN PROCESS MODEL FOR FUNCTION AND CONTRADICTION SOLVING. Liu, Fang ; Jiang, Ping ; Zhang, Peng ; Tan, Runhua1 Source: Proceedings of the 4th IEEE International Conference on Management of Innovation and Technology, ICMIT, p 1298-1302, 2008,Proceedings of the 4th IEEE International Conference on Management of Innovation and Technology, ICMIT Conference: 4th IEEE International Conference on Management of Innovation and Technology, ICMIT, September 21, 2008 - September 24, 2008 Publisher: Inst. of Elec. and Elec. Eng. Computer Society

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Extracto: El modelo de proceso de diseo de un producto conceptual es un tema caliente a investigar en el campo del diseo. La contradiccin de soluciones es la clase mas importante de problemas a solucionar y est arraigado a la filosofa TRIZ. Las contradicciones en el diseo conceptual introducidas pueden ser solventadas usando TRIZ. Proponen un modelo de proceso de diseo conceptual para solucionar funciones y contradicciones. Emplean un ejemplo para mostrarnos el proceso de diseo.

1.2 Estudio de Bibliografa escogida.

El siguiente artculo trata sobre el mtodo elegido, Mtodo de ingeniera inversa. Seleccionamos este modelo porque es uno de los ms detallados y a la vez de fcil aplicacin y entendimiento. -Artculo: INGENIERA INVERSA: UNA HERRAMIENTA PARA LA INICIACIN AL DISEO. G. Torres Ch. Facultad de Ingeniera Mecnica. Universidad Tecnolgica de Pereira. Programa de Ingeniera Mecnica

Extracto: Desde hace varias dcadas se ha venido incrementando el inters en proveer tanto actividades intelectuales como fsica para anclar la prctica y el conocimiento de ingeniera en las mentes de los estudiantes. La ingeniera inversa se ha utilizado satisfactoriamente para ayudar a los estudiantes a identificar relaciones entre fundamentos de ingeniera y el diseo de equipos, provee actividades prcticas para acoplar los principios de ingeniera con las actividades denominadas aprender haciendo fomentando el desarrollo de la curiosidad, la proficiencia y habilidad manual, caractersticas deseables en un ingeniero.

La ingeniera inversa puede ser el inicio del proceso de rediseo de un

producto, donde este es observado, desensamblado, analizado y documentado en trminos de su funcionalidad, forma, principios fsicos, manufacturabilidad y ensamblibilidad, entre otros; sin embargo su prctica debe ser planeada apropiadamente para que se puedan obtener los resultados deseados, ya sean estos de ndole acadmicos o industriales, por lo tanto se requiere que sean formulados unos objetivos claros, se establezcan las guas apropiadas, se realice el alistamiento de los elementos de logstica y, lo ms importante, que exista curiosidad y el deseo de explorar los productos por parte de los participantes. Esta tcnica puede ser aplicada a estudiantes de los primeros semestres, tal como se presenta aqu, o a estudiantes de semestres superiores en los cuales el enfoque ser diferente en razn del mayor conocimiento tcnico que tienen sus participantes, en este caso puede utilizarse para incrementar el conocimiento del proceso de diseo, para ensear sobre la evaluacin competitiva y benchmarking.

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En este artculo se presenta una visin prctica de la ingeniera inversa de productos para su aplicacin real y efectiva en la universidades Colombianas, la metodologa presentada est asociada a la experiencia adquirida con la realizacin de ejercicios utilizados para la formacin en diseo en el semillero de investigacin.

Ingeniera inversa y la metodologa de rediseo (Kevin N. Otto y Kristin L. Wood)

Para seguir siendo competitiva, la industria est continuamente buscando nuevos mtodos para desarrollar sus productos. Para hacer frente a esta necesidad, se introduce una nueva ingeniera inversa y la metodologa de rediseo. Empezamos por la formulacin de las necesidades de los clientes, seguida por ingeniera inversa, crear un modelo funcional a travs de un despiece del producto.

El modelo funcional conduce a las especificaciones que coinciden con las necesidades del cliente. Dependiendo de alcance rediseo necesario, nuevas caractersticas son, concebidas, o no. La forma de los nuevos productos es, construida y optimizada mediante experimentos tangibles.

La intencin de la primera fase, es doble. En primer lugar, un producto se trata como una caja negra, experimentando sus parmetros de funcionamiento, y realizando un estudio con respecto a las necesidades del cliente o hiptesis de funcionalidad, componentes del producto, y los principios fsicos.

El segundo paso de la fase de ingeniera inversa es la experiencia del producto

real en su funcin. Esta subfase incluye el desmontaje completo del producto, el diseo para el anlisis de fabricacin, anlisis funcional, y la generacin de especificaciones de diseo final.

La segunda etapa de la metodologa implica el desarrollo y ejecucin de modelos fsicos del diseo del producto, estrategias de anlisis, calibracin del modelo y la experimentacin.

La tercera y ltima etapa de la metodologa inicia el rediseo de productos basados en los resultados de la ingeniera inversa y modelado anteriormente realizado. El rediseo paramtrico puede llevarse a cabo utilizando la optimizacin en los anlisis de los modelos de diseo.

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Ms all de un diseo paramtricos o de adaptacin, un esfuerzo de rediseo

original pueden ser necesarios para satisfacer las necesidades del cliente. Un nuevo diseo original, en este contexto, implica que existe un conflicto importante entre las necesidades del cliente y el producto actual en el mercado.

Debido a este conflicto, se considera que un concepto totalmente nuevo de producto necesario. En resumen, la prediccin objetiva, diseo orientado al cliente, anlisis utilizando los principios bsicos y prcticos de la experimentacin son los fundamentos principales de esta metodologa. La intencin del proceso debe ser dinmica, en funcin de la necesaria evolucin de un producto. La lnea discontinua en la imagen del esquema muestra el carcter global y dinmico de la metodologa.

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El wok es una especie de sartn profunda de hierro de

forma cnica y con fondo abombado que antiguamente constitua el nico utensilio de cocina de los campesinos chinos. Aunque se ha utilizado en la cocina asitica desde hace ms de 2000 aos en Amrica y en Europa lo hemos empezado a usar hace poco ms de una dcada. Actualmente resulta un mtodo de coccin cada vez ms utilizado porque permite una cocina rpida, sabrosa y muy sana, muy adecuada a nuestro modo de vida actual.

Un wok necesita una potencia muy alta de fuego para poder saltear

adecuadamente los alimentos, por eso hasta hace muy poco los quemadores de gas eran considerados como los nicos capaces de generar suficiente calor como para cocinar con este utensilio. Ahora sin embargo la induccin se ha revelado como una alternativa realmente muy adecuada, rpida, econmica y segura. Empleo del Wok

El wok debe ser usado muy caliente y con una llama alta. Es necesario precalentarlo durante un minuto. Para saltear se utiliza un mnimo de aceite. Una vez que se agregan los ingredientes es necesario revolver

constantemente (stir frying). Una vez usado el wok se lava slo con agua caliente y una brocha de

bamb. Para guardarlo se debe secar y proteger con una capa de aceite para

evitar la oxidacin. La primera vez que se usa un wok nuevo es necesario "curarlo", para

crear una capa protectora. La cura se hace poniendo el wok con aceite al fuego para que se queme y adhiera a su superficie.

Usos del Wok

Esta sartn se emplea para saltear (stir frying) los alimentos mediante un movimiento constante denominado en la gastronoma china (cantonesa) como "wok hei" (se trata de una habilidad para extraer el qi del wok, de esta forma los alimentos mantienen su sabor y su olor intactos). Aparte de saltear alimentos, el wok puede ser usado tambin para frer o cocinar al vapor colocando encima una cesta vaporizadora de bamb (o mushiki).

Ya existen en el mercado varias marcas que comercializan placas especiales

vitrocermicas de induccin para cocinar con wok. En su gran mayora se trata de

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placas modulares, tambin llamadas domin, que permiten montar varios mdulos diferentes para componer una cocina a tu gusto.

Ventajas

La principal ventaja del wok, aparte de los materiales que se emplean en su construccin, es la parte cncava existente en su interior. Esta forma proporciona una pequea regin de calor intenso en el fondo del wok con una cantidad relativamente pequea de combustible.

La forma permite adems remover los alimentos en diferentes partes de la

sartn sin que exista peligro de que se vuelque o se desborde. Las paredes curvadas proporcionan la posibilidad de que ningn alimento quede pegado en su superficie, y si lo hace la temperatura es bastante inferior a la del fondo y por lo tanto no se quemar (dando lugar a un cambio de sabores).

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Para ejecutar el rediseo de un producto comercial, como es el caso de un wok elctrico, con base a la metodologa vista anteriormente, hay varias tareas que deben completarse. A continuacin haremos una introduccin de cada tarea.

Paso 1. Ingeniera inversa: Investigacin, prediccin e hiptesis.

Hay dos objetivos principales en esta primera etapa de la metodologa:

- Aclarar el dominio del producto y desarrollar un anlisis riguroso de las necesidades del cliente.

- Tratar el producto como una caja negra, realizar una hiptesis de las

caractersticas y funcionamiento del producto (principios de solucin) y elegir las preferencias de diseo para este producto.

La intencin en este apartado es entender la funcin global del producto, sin

profundizar sobre los componentes internos del producto. Para ello hay que hacer un anlisis de las necesidades del cliente y elaborar un diagnostico de las debilidades del producto. La voz del cliente es fundamental en este apartado para la obtener una informacin completa y til de especificacin del diseo del producto. Existen varias tcnicas para reunir una lista de necesidades del cliente, estas tcnicas incluyen el uso directo del producto, por medio de cuestionarios, debates de grupos, realizacin de entrevistas. Las necesidades obtenidas se clasificaran atendiendo a su importancia y a la viabilidad econmica que pueda tener.

Llegados a este punto lo

siguiente seria realizar una prediccin funcional. Este anlisis incluye una descripcin del proceso o diagrama de la actividad y elaboracin de una estructura de funciones.

Una vez hemos realizado la descripcin del proceso y investigado sobre las necesidades de los clientes el siguiente paso sera el modelado funcional, para ello el primer paso sera identificar los principales flujos (fenmenos fsicos intrnsecos a una operacin del producto o subfuncin). Para cada uno de los flujos, el siguiente paso es identificar una secuencia de subfunciones del producto, que si estn relacionadas representan las funciones del producto. Una vez realizado el modelado funcional se procede al cierre de este primer paso a travs de una verificacin, la cual, implica una revisin de las necesidades del cliente.

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Hipottica aplicacin del paso uno a la sartn Wok

Una vez descrito el paso uno pasaremos a su aplicacin, nuestro rediseo consiste en la aplicacin de energa elctrica al wok. Este nuevo proyecto de diseo se inici a travs de la percepcin de una necesidad que es la falta de woks elctricos para satisfacer las necesidades de los jvenes en la ciudades que deseen cocinar comida china autentica.

Un producto competitivo es un wok tradicional, utilizado sobre una llama de gas y calefaccin por conveccin y modos de transferencia por radiacin de calor. El calentamiento se efecta de manera uniforme en toda la superficie del wok, en lugar de concentrarse el calor en un anillo. Este mtodo se presta a cocinar los alimentos colocados en su interior de forma uniforme.

Empezamos por utilizar el mtodo de la caja negra de acuerdo al conjunto de

necesidades de los clientes entrevistados. Las hojas de las entrevistas fueron utilizadas para definir los puntos fuertes de los clientes as como las debilidades del producto, sobre todo en comparacin con un wok tradicional. Estas hojas se organizaron en una lista de clientes registrando la importancia y evaluacin de los mismos. Algunas de las necesidades importantes que incluyen los clientes son:

- Temperatura: Conseguir una temperatura uniforme a travs de la

superficie interna, calentar y enfriar rpidamente, mantener la temperatura uniforme en el tiempo de uso.

- Tamao: Wok compacto para el uso en encimeras y el fcil almacenamiento.

- Limpieza: Prevenir que los alimentos se peguen y permitir la

separacin de la superficie de coccin de la unidad de calefaccin.

Paso 2.Ingeniera inversa: desmontaje del producto y la experimentacin

Existen experiencias concretas que se convierten en el nfasis de la metodologa de rediseo. La arquitectura actual del producto se debe entender en detalle, y, sobre todo, las necesidades de los clientes deben ser comparadas con la funcionalidad del producto actual, los principios de solucin y las opciones de los parmetros de diseo.

Esto se entiende cuando se trabaja para redisear un producto existente, un

equipo de desarrollo tiene que ejecutar un desmontaje completo del producto y comprender que se est usando un producto de la competencia como punto de partida. En general, la repeticin de este despiece, en varios productos de la

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competencia establece una comparacin que conduce a las vas para la evolucin del producto.

Desmontaje: El desmontaje del producto (o desmontaje) inicia la segunda etapa de la ingeniera inversa. Un plan es desarrollado para la actividad de desmontaje. Debe indicar el orden de desmontaje o montaje de componentes, el uso de las herramientas, la direccin de acceso, la orientacin del producto (para evitar que los componentes se caigan) y las deformaciones permanentes causados por el desmontaje.

En su conjunto, el plan prev un

medio para evaluar la montabilidad del producto, as como el medio para devolver el producto a su forma original. Cabe sealar, que el plan de desmontaje no se corresponde con el mismo orden que el producto fue ensamblado en un principio. Simplemente proporciona un posible estudio para la evaluacin.

Junto al desmontaje del producto, se realiza una tabla de cada componente extrado del producto. Distintos conjuntos o subconjuntos son tambin anotados para entender la arquitectura del producto. Esta lista de materiales y despiece debe enumerar todos los conjuntos, subconjuntos y piezas en el orden en que estaban reunidos en un principio.

Estos resultados constituyen un

anlisis de costo DFA de fcil anlisis Concretamente con el despiece del producto se ejecuta un procedimiento

de Substrac-and-Operate (SOP) para el estudio de la dependencia funcional de cada componente del producto (Lefever y Wood, 1996; Lefever, 1995).

Un resumen del procedimiento para un conjunto o subconjunto de un producto es la siguiente:

Desmontar un componente del ensamblaje.

Manejar el sistema.

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Analizar el efecto mediante la inspeccin visual o medidas de las

piezas.

Deducir subfuncin del componente, en comparacin con la lista de materiales.

Volver a colocar los componentes, repetir con todas las piezas del montaje.

Mediante este procedimiento, se construye una tabla, catalogando el nmero

de pieza, la descripcin de la misma, y el efecto que produce al retirarla. A travs de esta tabla obtendremos una mejor comprensin de la funcionalidad de los componentes. Del mismo modo podemos encontrar piezas con una determinada funcin que al retirarla, no elimine esa funcin, lo que implica que la eliminacin de la pieza puede mejorar el producto.

Experimentacin: la tarea final de la segunda etapa es experimentar con el producto en general, sus piezas y sus componentes. En el paso 1 de la metodologa de rediseo se genera una lista completa de las necesidades del cliente, adems de las caractersticas de los productos previstos y los principios fsicos. Estos datos, junto con la lista de materiales, se utilizan ahora para dirigir la eleccin de los parmetros fsicos que deben ser registrados para el producto.

Por ejemplo, para las necesidades del wok elctrico (necesidades de

temperatura uniforme y rpida obtencin de la misma), el proceso de desmontaje revela una bobina de calefaccin, el controlador que maneja la bobina, y un plato al estilo Wok. La distribucin de la temperatura de la taza (en el espacio y tiempo), la geometra de los componentes y propiedades de los materiales de la bobina, cuenco, son necesarias para entender mejor el significado de las necesidades del cliente. Hipottica aplicacin del paso dos a la sartn Wok

El desmontaje del producto revela el fracaso al repartir uniformemente la temperatura a travs del tazn. Los elementos elctricos fueron almacenados a travs de un estrecho canal, concentrando la transferencia trmica.

La causa del no uniforme traspaso de calor deriva del regulador de temperatura bimetlico, que tambin es el conductor de los pobres controles de interfaz del producto.

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Paso 3. Ingeniera inversa: Anlisis Funcional

El desmontaje del producto proporciona informacin detallada respecto a la funcin de los componentes, montabilidad, parmetros fsicos, los procesos de fabricacin, y un comprensin intuitiva del producto como consecuencia de la experimentacin del productos en manos diferentes Estos resultados deben ahora ser abstrados al nivel de la las necesidades del cliente (declaraciones, desarrolladas en el Paso 1). El equipo de diseo debe identificar y clasificar las reas para la mejora del producto.

Dos tareas principales permiten anlisis funcional del producto real. La primera tarea es el desarrollo de diagramas de flujo de energa del producto (Lefever y Wood, 1996; Lefever, 1995). Los diagramas de flujo de energia son ayudas grficas que representan la transferencia de energa a travs de los componentes del producto.

Funcin real del producto: despus del anlisis de flujo de energas, se formula una estructura de funcin real del producto. Esta tarea implica el mismo enfoque que se describe en el Paso 1 (Fig. 3), excepto que en este caso, las subfunciones no se prevn, sino que se derivan de los componentes del producto. Creemos que este enfoque de dos pasos ayuda a un equipo de diseo a entender los diferentes principios fsicos por los que el producto puede funcionar.

Examinar la vista detallada y lista de materiales a partir del paso dos es un

enfoque til para la generacin de subfunciones para el producto. Cada flujo estudiado se traslada a travs del producto, registrando la subfuncin del componente en el que se encuentra el flujo. Este proceso crea una cadena subfuncin para cada flujo. El siguiente paso es conectar las cadenas de flujo paralelos como una red. El resultado de este proceso es la estructura de la funcin deseada. Hipottica aplicacin del paso tres a la sartn Wok

En primer lugar debemos de asociar los flujos a cada necesidad del cliente. Este proceso crea tres corrientes principales; el flujo de alimentos a travs del wok, el flujo de la electricidad, y el flujo de calor.

Paso 4. Ingeniera inversa: Propagacin de restricciones.

Antes de empezar con este paso hay que tener claro los pasos anteriores de el desmontaje del producto y el anlisis funcional que han sido completados en los pasos 2 y 3, el rendimiento de diseo detallado son datos para la evolucin del producto. Con estos datos, las mejoras de diseo, opciones de parmetros, etc puede acercarse con conocimientos de las asambleas, subconjuntos o componentes. Sin embargo, las limitaciones entre los componentes del producto, tambin deben de estar bien

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entendidas. Con tal comprensin, las ramificaciones y la propagacin de los cambios de diseo pueden ser adecuadamente previstas.

Para el este paso hay que realizar un anlisis morfolgico, su primera etapa es

crear una matriz morfolgica de los principios de solucin de las funciones importantes. Cada fila de la matriz corresponde a una subfuncin del paso 3, y cada columna representa un principio de solucin. Posteriormente, compartir la funcin y el anlisis de compatibilidad comprende la segunda tarea para la comprensin del producto.

El equipo de diseo puede identificar la divisin de la funcin de los

componentes del producto simplemente mediante la exploracin de las caractersticas morfolgicas de la matriz de componentes que enumeran ms de una subfuncin. A travs de esa identificacin, es posible planear los cambios de diseo sin violar los requisitos funcionales.

FUNCION WOK ACTUAL POSIBLES SOLUCIONES

1- CONECTAR WOK

Enchufar Directo

2- INTERRUPTOR ELECTRICO ON/OFF

Enchufar Girar interruptor

Ajuste off Control ic

3- REGULAR ELECTRICIDAD

Termostato on/off P- control en el centro

Pd- control del par trmico

Lazo abierto p- conrol de la energa

4- CONVERTIR ELECTRICIDAD DE RADIACION

Calefaccion coll Lampara de calor halogena

Coll lavable Bobina de goma de silicio

Induccin de bobina y placa

Disco de cermica

5- CANAL DE CALOR PARTE INFERIOR ENVASE

Cuadrado u-ring Parabolico u-ring

Forma de plato

6- CALOR FONDO ENVASE

Anillo de exposicin sobre fondo

Agrandar anillo

Circulo

7- CONDUCTO DE CALOR

Cambio de geometra

Aumentar la copa

8- SENTIDO DEL CALOR

Termostato en el centro

Par termico Termistor Sensor ic Regulador interruptor

9- EVITAR LA CORREDERA

Lavado a mano de base

Lavado a mano de base

Parte inferior

10- TRANSMITIR AL USUARIO

Breves pestaas Mango completo

11- LIMPIEZA WOK

Base adjunta de lavado

Desmontable

12- COMPACTAR WOK

Ninguno Mango desmontable

Pivote de mango

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Del mismo modo, la compatibilidad de producir los componentes pueden ser

analizados por la diseccin de cada interfaz de productos crticos, entre componentes, para identificar sus grados de libertad, sentidos de paso, el movimiento relativo con otros componentes, propiedades tribolgicas y tolerancias (tamao y geometra). Se puede construir para documentar el anlisis un listado de cada componente de la matriz contra estos datos. Hipottica aplicacin del paso cuatro a la sartn Wok

Una matriz morfolgica fue desarrollada para el wok elctrico. Del mismo modo, una funcin de intercambio y anlisis de compatibilidad para el wok (las necesidades del cliente: temperatura uniforme y se calienta rpidamente) muestra que la bobina de calefaccin, reflector y el recipiente wok puede realizar seis de las nueve funciones de la cadena de relieve. Tambin muestra como el tamao, forma o propiedades de los materiales de estos componentes se acoplan entre s (sobre todo por el anillo de insercin que conecta la bobina a la taza). Por ltimo elaborar rediseos de adaptacin para satisfacer las necesidades de los clientes por lo que ser necesario un cambio en la interfaz entre los componentes.

Paso 5. Ingeniera inversa: Formacin de datos especficos de ingeniera.

El ltimo paso de la ingeniera inversa implica la formacin de las especificaciones, la evaluacin comparativa y la eleccin de los productos que sern desarrollado. La intencin de la primera tarea es definir objetivos cuantitativos para el producto (Otto, 1995). Una vez establecidas las necesidades del cliente y organizado una estructura para la funcin del producto, cada subsuncin debe estar asociada al menos con un artculo de lnea en una hoja de especificaciones del producto (House of Quality), donde cada elemento de la especificacin deben ser cuantificables y medibles. Para establecer un conjunto inicial de especificaciones tcnicas, un equipo de diseo debe comenzar haciendo una lista de cada subfuncin como filas de una matriz.

Estas medidas deberan ser catalogadas para cada fila de subfuncin como la

mtrica para la subfuncin. Por ejemplo, una subfuncin existe para regular la temperatura "de un wok elctrico (Fig. 8). Las medidas posibles incluyen la temperatura estacionaria de error, establecer la temperatura del punto de error y la variacin de la temperatura a travs del material (recipiente wok).

A continuacin, los indicadores generados deben tener valores objetivo

asignado a cada uno. Esta subtarea se lleva a cabo examinando las necesidades de los clientes pertinentes y la realizacin de puntos de referencia con productos o tecnologas. Despus de estas tareas, los resultados deben ser recogidos en un Casa de la Calidad de la matriz, creando la importante clasificacin de las necesidades y las

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matrices dee relacin. El resultado de este proceso es la formacin de especificaciones cuantificadas, con enlaces directos a las necesidades del cliente (Hauser y Clausing de 1985, Otto, 1995).

La cuantificacin de datos especficos proporcionan objetivos claros para un

desarrollo del producto corriente. Una Casa de Calidad completa, con esta informacin, puede ser usada escoger, preliminar, que componentes del producto debera ser desarrollado primero. Una pregunta existe, sin embargo, concerniendo el tipo de rediseo de actividad a perseguir.

Por ejemplo, en el rediseo de un wok elctrico de calentamiento rpido y el

perfil de temperatura uniforme, puede existir una especificacin para reducir la distribucin de temperaturas sobre la superficie de calentamiento desde 558F a 108F. Esta gran reduccin de la variacin de temperatura puede parecer que implica que el wok necesita un cambio de tecnologa. Un simple modelo matemtico basado en el calor transferido puede mostrar, sin embargo, que los cambios en las propiedades del material, masa trmica, etc pueden satisfacer las especificaciones deseadas. Por lo tanto, la creacin de un modelo paramtrico del producto actual es un paso necesario en el proceso de evolucin, tal como se presenta en la siguiente seccin.

Hipottica aplicacin del paso cinco a la sartn Wok

Se ha desarrollado una completa Casa de la Calidad (Especificacin) para el wok elctrico. Las limitaciones de espacio impiden una lista completa de los resultados; Sin embargo, la Tabla 2 muestra unos abreviados datos de la Casa de la Calidad para los requerimientos del cliente, "la temperatura uniforme" y "calentamiento rpido".

Paso 6. Modelacin y Anlisis:

El modelo de desarrollo virtual y el modelado fsico de un producto proporcionan conocimientos en profundidad sobre su funcionamiento y las posibles mejoras que pueden conseguirse de forma paramtrica. Tres tareas son necesarias para desarrollar un virtual modelo matemtico. Los componentes de productos crticos deben ser enumerados. Los principios que rigen la fsica y los supuestos modelos, a continuacin, debe ser identificados para cada componente o grupo de componentes en su conjunto.

Por ejemplo, un wok electrico, con temperatura uniforme, tiene unas

necesidades importantes para los clientes. Los componentes que afectan a la temperatura uniforme son el elemento de calefaccin, la electricidad, la entrada de energa, el recipiente del wok, el reflector de radiacin, soportes, y la comida.

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Las opciones para las que se rigen los principios fsicos podra ser la conduccin, conveccin, radiacin, el estado de equilibrio y agrupados de masas.

Modelo de alto nivel: despus de identificar las caractersticas fsicas de principios y supuestos para cada necesidad del cliente, una relacin de equilibrio se crea para un documento de alto nivel de modelo fsico. El objetivo final es mejorar las "causas" para el nivel de los parmetros fsicos.

Balance de relaciones: la ltima tarea en la formulacin de modelos

matemticos para el producto es convertir las relaciones de equilibrio en un conjunto de ecuaciones matemticas. Los principios bsicos de ingeniera se puede utilizar eligiendo las relaciones de escala adecuadas a la legislacin (Miller, 1995). El parmetro oscila entre los productos del proyecto de ley de los materiales. Estos deben ser utilizados para aumentar las relaciones matemticas con el parmetro adecuado de valores. Si los valores de tales parmetros no estn disponibles, el experimento con componentes del producto , tarea de la fase 2, debe ser ejecutado.

Los modelos fsicos de prototipos: en algunos casos, el tiempo de ciclo y las

consideraciones econmicas o complejidad de los productos puede prevenir el desarrollo de un modelo matemtico. La creacin de un prototipo fsico puede ser utilizada como un enfoque de modelizacin alternativa. La intencin es crear un banco de trabajo u otros experimento (no es un prototipo del producto completo) para la necesidad del cliente, centrndose en el producto en s, componentes y variables. Por ejemplo, una necesidad del cliente puede ser la existencia de una tapa en el mango de la sartn wok electrica, para ajustarse cmodamente en la mano del usuario durante la operacin.

Un modelo matemtico de esta necesidad no es directamente evidente, sin

embargo, los prototipos fsicos que varan forma, tamao y textura del mango se puede disear mediante anlisis y pruebas.

Hipottica aplicacin del paso seis a la sartn Wok

Masa, en estado estacionario, las ecuaciones de uniformidad de la temperatura, el tiempo de subida de la temperatura y el volumen se obtuvieron para el wok elctrico, adems de controlar la temperatura y el peso. Un ejemplo de alto nivel de modelo espacial y equilibrio est relacionado con la uniformidad de la temperatura en estado estacionario.

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Paso 7. Modelacin y Anlisis: estrategias de anlisis

Los modelos son desarrollados para cada una de las importantes necesidades del cliente en el Paso 6. El siguiente paso es desarrollar estrategias de anlisis para la resolucin de los modelos. La primera tarea es el desarrollo de tales estrategias para calibrar el modelo para cada necesidad del cliente.

Modelo de calibracin y formulacin: la calibracin del modelo implica la "coincidencia" del modelo actual y del rendimiento del producto. Dos procedimientos de actualizacin suelen ser necesarios para la calibracin: bien cambiando estimaciones de los parmetros del modelo, o aadiendo el modelo para la captura de importantes efectos fsicos. Una vez que el modelo est calibrado, se debe convertir en una forma que sea propicia para la solucin.

Prototipos fsicos: un enfoque alternativo a las formulaciones del modelo virtual es la creacin de una estrategia de prototipo fsico. En este caso, el diseo de experimentos debe ser desarrollado, entre ellos el nmero de factores de control, la identificacin de factores de ruido, eleccin de la respuesta, nmero de experimentos, y la matriz experimental. Para la validez estadstica, es tambin importante elegir el nmero de rplicas, el inbetween , pruebas de anlisis de residuos, el bloqueo, y el orden de ejecucin al azar para las pruebas.

Hipottica aplicacin del paso siete a la sartn Wok Basado en el modelo de paso 6, los experimentos fueron ejecutados para

determinar en el wok las constantes de tiempo y los coeficientes de transferencia de calor. Estos experimentos consistieron en la medicin de temperatura con termopares conectados a la superficie interna del tazn de fuente.

Pasos 8-10: Rediseo: paramtrico o de adaptacin

Los datos de los pasos 1-7 proporcionan en el equipo de diseo un conocimiento y una capacidad inconmensurable. Las necesidades del cliente estn reunidas y organizadas. Fsicamente los principios son hiptesis, probados y modelado .Las especificaciones de ingeniera estn cuantificadas y clasificadas. El equipo de diseo ahora debe emplear estos datos haciendo un esfuerzo de redisear con xito, es decir, de parametrizacin, de adaptacin, y / u originalidad.

Rediseo paramtrico: el rediseo paramtrico requiere un modelo del producto original o un modelo de una nueva configuracin del producto despus de un rediseo de adaptacin. El modelo debe ser calibrado y

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reformulado segn la tcnica de solucin elegida como la optimizacin, hojas de clculo, y / o simulacin. La verificacin de los resultados a continuacin, comienza con la sensibilidad de anlisis o la tolerancia, como la estadstica stackup de tolerancia (Ullman, 1992) o Taguchi diseo de la tolerancia (Phadke, 1989). Si satisfactoriamente los resultados se obtienen a partir de rediseos paramtricos, fabricacin y prueba experimental de una versin beta, comienza realizando un prototipo para verificar las recomendadas mejoras en el diseo.

Rediseo de adaptacin: en el caso del rediseo de adaptacin, el equipo de diseo busca crear alternativas de solucin a los principios de los subsistemas de producto elegido, que reemplace sub-funciones del producto, o aadir nuevas sub-funciones al producto. La primera tarea es actualizar la funcional descripcin del producto por la adicin de nuevas funciones establecidas por las necesidades del cliente. Sobre la base de la estructura de la nueva funcin pueden adaptarse nuevas soluciones que pueden ser obtenidas en un nmero de maneras. Por ejemplo, la matriz morfolgica del paso 4 puede ser ampliada para incluir una amplia variedad de soluciones principales para las sub-funciones importantes.

Por otra parte, hay consejos que recomiendan cubrir los elementos de calefaccin con un material radiactivo-transparente que no retiene el calor que transmite la radiacin. No importa qu tcnica rediseo de adaptacin es empleada, sino los principios de una nueva solucin de resultados. Estas soluciones deben ser verificadas con la funcin de compartir y la compatibilidad de anlisis de la etapa 4 de la metodologa, y se comprueba con las patentes actuales. Adems, el modelado y la prueba de un prototipo fsico deben ocurrir para poder verificar los cambios de diseo, por lo general despus de un modelo de diseo se ejecuta.

La integracin de productos: la ltima tarea en la metodologa inversa y rediseo (antes del diseo de detalle y la creacin de un prototipo beta) es realizar un producto de la integracin de los nuevos conceptos desarrollados de los pasos de rediseo paramtricos y de adaptacin. Esta tarea, en un nivel fundamental, implica una decisin de proceso, si procede o no el aplicar la ideas individuales de concepto en el producto.

Muchos factores deben ser considerados para llevar a cabo este anlisis: nivel de importancia de la necesidad del cliente, la compatibilidad del concepto que debe ser considerado como el concepto de diseo que satisface los valores objetivo, el rendimiento actual de productos de la competencia, la capacidad de la empresa para fabricar el nuevo el concepto en el proceso de fabricacin actual, y el impacto del coste del nuevo concepto en el del producto. Un grfico de Pugh, mesa de compensacin o de detalle del rendimiento/coste es necesario para ejecutar este proceso de decisin.

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Hipottica aplicacin del paso ocho, nueve y diez a la sartn Wok

El modelo desarrollado en los pasos 6 y 7 se utiliz para realizar un paramtrico rediseo de la taza de wok y resistencia. Este modelo se resolvi utilizando el solucionador EXCEL, lo que resulta un tazn de una nueva fuente de geometra (aumento del grosor de un mayor masa trmica), una mayor relacin de aspecto del elemento de calefaccin, modificada para manejar la geometra que sigue siendo buena.

Adems del nuevo diseo paramtrico de adaptacin, donde los conceptos fueron elegidos en base a las caractersticas morfolgicas de conceptos desarrollados en la tabla mostrada anteriormente. Un grfico fue desarrollado para determinar las opciones preferidas de estos conceptos, basados en las especificaciones y la cmara de calidad en el paso 5. Las opciones preferidas de los conceptos se pusieron de relieve en la tabla. L

El prototipo alfa final para el wok rediseado representa el resultado del producto en la integracin en la tabla 3. Incluye muchos avances: un recipiente extrable para el lavado, una gran mango, un interruptor on / off, el cable extrable, simple / control de potencia visible, control de potencia uniforme en tiempo, el volumen compactible para el almacenamiento, y una amplia vista de la superficie radiante.