PROYECTO APLICADO PROYECTO APLICADO DE INGENIERÍADE INGENIERÍA

Conf. No. 1. Introducción al Conf. No. 1. Introducción al Proyecto de IngenieríaProyecto de IngenieríaProyecto de IngenieríaProyecto de Ingeniería

–– Desarrollo de Productos con Visión Desarrollo de Productos con Visión Interdisciplinaria Interdisciplinaria --Ing. Nelson Arzola de la Peña

Email: narzola@unal.edu.co

ContenidoContenido

•Antecedentes de la asignatura•Objetivos y sellos formativos•La línea de investigación, innovación y desarrollo tecnológicodesarrollo tecnológico•Metodología de trabajo en el curso•Sistema de evaluación•Presentación de los proyectos a desarrollar•Conformación de los equipos de desarrollo de proyecto

1.1. Algunos ejemplos de desarrollo de productosXX Muestra de Máquinas y Prototipos

Envasadora de líquidos

Máquina para ensayo de botellas

Prótesis de rodilla

Rajadora de bambú Tamizadora de leche de soya

1.1. Algunos ejemplos de desarrollo de productosXXI Muestra de Máquinas y Prototipos

Brazo robot

Hiladora de queso

Esterilizador eléctrico

Banda transportadora curva

Prótesis transtibial de respuesta dinámica

Segadora de forrajes

Sistema automatizado de marquesinas móviles Máquina peladora y

cortadora de papa

1.1. Algunos ejemplos de desarrollo de productos XXVI Muestra de Máquinas y Prototipos

Dispositivo ahorrador de agua implementado en la ducha

y el sanitario

cortadora de papa

Dispositivo para la práctica de baloncesto

Silla de ruedas de interés social

1.2. La formación ingenieril … … los sellos deseados en el ingeniero

1.2. Línea de Investigación, Innovación y Desarrollo Tecnológico

Taller de Proyecto Proyecto Aplicado Ingeniería y Desarrollo

Trabajo de

Integración de saberes y habilidades de las líneas

disciplinares

Integración de saberes y habilidades de las líneas

disciplinares

Taller de Proyecto Interdisciplinario

Proyecto Aplicado de Ingeniería

Desarrollo Sostenible

Trabajo de Grado

Evolución del nivel de complejidad en el trabajo

1.2. Objetivos Generales

• Conocer, discutir y aplicar los métodosde diseño en ingeniería de más ampliouso.

• Diseñar, construir y validar eldesempeño de un dispositivo o máquinade naturaleza mecánica o mecatrónicasiguiendo los métodos de diseñoestudiados.

1.2. Objetivos Específicos

•Promover el trabajo en equipos interdisciplinarios deestudiantes de ingeniería, desde donde se desarrollenhabilidades para comprender el lenguaje empleado entre lasdistintas ingenierías.• Adquirir habilidades para el análisis, modelamiento y diseño• Adquirir habilidades para el análisis, modelamiento y diseñoen ingeniería mediante la integración y aplicación de losconocimientos adquiridos hasta el momento en la carrera.• Perfeccionar las habilidades comunicativas (orales, escritasy gráficas).• Fortalecer las capacidades investigativas.• Promover la autonomía y el aprendizaje activo.• Desarrollar la creatividad.• Mejorar la interacción con el gremio industrial.

1.3. ¿QUÉ ES DISEÑO?

Concebir, configurar y estructurar un nuevo objeto (proceso, servicio, entorno) para ser empleado en satisfacer determinadas necesidades humanas

� Diseño artístico � Diseño gráfico � Diseño de producto � Diseño industrial � Diseño mecánico� Diseño curricular

1.3. ¿Algo en común? …

1.3. ¿Quienes desarrollan los productos?

El desarrollo de productos es unaactividad interdisciplinaria que requiere decontribuciones desde varias áreas. Existentres funciones principales:

oMarketingoMarketing

oDiseño

oManufactura

1.3. Influencia del diseño en los costos de manufactura

Administración

Mano de obra

Materia prima

Proceso de

diseño

1.3. Diferentes tipos de Problemas de Diseño

�Diseño de selección: Cuando se requiereseleccionar un componente, de un conjunto deposibilidades, que posea ciertas características yrequisitos (Ej. Bomba, motor eléctrico, cojinetes).

�Diseño de configuración: Cuando se requiereestablecer los elementos que conforman un sistemay la mejor manera de interconectarlos (Ej. Ensambley la mejor manera de interconectarlos (Ej. Ensamblede un computador, sistema de refrigeración).

�Diseño paramétrico: Cuando se deben encontrarlos valores de las variables y parámetros quecaracterizan al sistema ingenieril que está siendoestudiado.

�Diseño original: Cuando se intenta generar unartefacto esencialmente nuevo.

�Otros tipos de diseño: (Ej. rediseño).

1.3. Metodología de Diseño

Definición de la necesidad

Planteamiento del Problema de Diseño

Definición del Mercado y las

Especificaciones del Producto

QFD y Análisis Funcional

Generación de Conceptos

Selección de conceptos

Diseño a Nivel Sistema

Diseño de Detalle

Fundamentación y Marco TeóricoBenchmarking

Conceptosconceptos dominantes

Sistema Detalle

Evaluación del Producto

Reparcheo del Diseño y Mejora del Producto

Generación de Documentación

Final

FabricaciónEnsamble

Prueba de PrototipoOptimización

Técnicas de Creatividad

Técnicas Experimentales

- DOE -

Ingeniería Asistida por Computador

1.4. Tipos de documentos que se generan durante el proceso de diseño

� Comunicaciones e informes parciales al director,

clientes y otros miembros del equipo de diseño.

� Croquis sobre conceptos generados.

Planos y sólidos de componentes.� Planos y sólidos de componentes.

� Memorias de cálculo.

� Manuales para las fases posteriores (producción,

servicio, mantenimiento y retiro del producto).

� Informe final de diseño.

1.4. 1.4. Documentación de Proyecto- Informes Parciales de diseño� Primer Informe: Definición de la necesidad, Planteamiento

del Problema de diseño, Requerimientos del Cliente, QFD,Especificaciones de Ingeniería.

� Segundo Informe: Análisis funcional. Búsqueda externa(revisión del Estado del Arte relacionado con el proyecto) yaplicación de las Técnicas de Creatividad, Generación deaplicación de las Técnicas de Creatividad, Generación deConceptos, Evaluación de Conceptos, descripción detallada dela alternativa de diseño dominante seleccionada.

� Tercer Informe: Diseño Detallado, Evaluación del Productoy DfX.

� Cuarto Informe: Técnicas Experimentales, Diseños deExperimento desarrollados, Optimización del prototipo.

-Informe Final de Diseño-Presentación y prueba de desempeño

1.5. Aplicación de ingeniería concurrente para el desarrollo de productos

Diseño

Fabricación

Manteni-

Proveedores

DESARROLLO

Diseño para X …

Ensamble

Ventas

Post-venta

Montaje

Manteni-miento

DESARROLLO DE

PRODUCTOS

1.5. Integrantes del equipo de diseño (equipo extendido)� Ingeniero diseñador.

� Director encargado del producto (a cargo del producto y su éx ito en el

mercado, ventas y servicios postventa).

� Ingeniero de manufactura.

� Ingeniero de diseño de detalles .� Ingeniero de diseño de detalles .

� Dibujantes.

� Técnicos (desarrollo de experimentos, aparatos para ensay os).

� Especialistas en materiales.

� Especialistas en control de la calidad y asegurador de la cal idad.

� Diseñador industrial.

� Director de ensamble.

� Representante de compras (en ocasiones proveedor(es) crít ico(s)).

1.5. Cualidades que debe poseer un ingeniero diseñador

� Creativo

� Inteligente – persistente

� Hábil para visualizar soluciones� Hábil para visualizar soluciones

� Facilidad para manipular soluciones parciales

� Fuerte habilidad analítica

� Sin miedo a tomar riesgos

� Espíritu de no conformidad

1.6. Organizaciones de tipos proyecto y funcional para el desarrollo de productos

1.6. Organizaciones de proyecto de pesoligero y peso completo para el desarrollo deproductos

1.7. Planeación del diseño del producto

Pasos para generar un plan:1. Identificar las actividades.2. Plantear los objetivos para cada tarea.

Se definen no como las actividades a ser realizadas,sino como los resultados a alcanzar.

3. Estimar las personas y el tiempo de trabajo requeridopara alcanzar los objetivos.Estimar las personas y el tiempo de trabajo requeridopara alcanzar los objetivos.

4. Establecer una secuencia para cada tarea.5. Estimación de los costos de desarrollo del producto.

Actv. Objetivos Personas a cargo

Tiempo de comienzo

Tiempo de finaliza-

ción

Costos estimados

Anotaciones

1 –

2 –

3 –

1.7. Cronograma de trabajo genérico para el diseño y desarrollo de producto

Actividad T1 T2 T3 T4 … … Tj

Revisión del Estado del Arte X X X

Estudio de Mercado X X X X

Despliegue de Función de Calidad X X X

Análisis Funcional X X

Generación de Conceptos X X

Selección del CGD X XSelección del CGD X X

Prueba de Conceptos X X

Diseño a Nivel de Sistema X X

Diseño de Detalle / Evaluación del Diseño Detallado X X

Generación de Planos X

Planeación del Proceso de Manufactura X X

Compra de Materiales y partes Estandarizadas X

Fabricación y Ensamble X X

Validación del Prototipo y Desarrollo de Experimentos X

Redacción de Documentación Final X X X

Sustentación Final del Proyecto X

1.8. Selección del Proyecto de IngenieríaBanco de Proyectos

Reglas de selección:

1. Conformación de los equipos de diseño.2. Selección por parte de los equipos de diseño de

tres opciones de Proyecto de Diseño.tres opciones de Proyecto de Diseño.3. Asignación de los Proyectos de Diseño.4. Desarrollo y entrega del formato de presentación

inicial del anteproyecto.

Nota: Los equipos pueden proponer otros proyectos.En ese caso deberán entregar un anteproyecto dondepresenten y justifiquen la pertinencia del productoque proponen.

1.9. Preguntas sobre el tema visto

�¿Qué habilidades y conocimientos debenposeer los integrantes de un equipo dedesarrollo de producto para lograr el éxito delproyecto?

�¿Es necesario un método estructurado y bien�¿Es necesario un método estructurado y biendocumentado para lograr un desarrollo deproducto adecuado?

�¿Cómo su equipo de proyecto planearepartirse las distintas actividades de diseño?¿De qué manera considerarían los tiempos yrecursos que se requieren para garantizarcada actividad?

1.10. BibliografíaCHANG, C., New organizational designs for promoting creativity: Acase study of virtual teams with anonymity and structuredinteractions., Journal of Engineering and Technology Management, 28,2011, pp. 268 – 282.OAKLEY, B., FELDER, R., BRENT, R. y ELHAJJ, I., Turning StudentGroups into Effective Teams., New Forums Press, Inc., Stillwater, OK.,Vol. 2, No. 1, 2004, pp. 9 - 34.Vol. 2, No. 1, 2004, pp. 9 - 34.ULRICH, K. y EPPINGER, S., Diseño y Desarrollo de Productos,Enfoque Multidisciplinario, Mc Graw Hill Interamericana, 2004.VILLAMIL, E. y GARCIA M., Introducción al Proyecto de Ingeniería.1era edición. Argentina. Universidad Nacional de Buenos Aires, 2003.255p.YANG, M., Consensus and single leader decision-making in teams usingstructured design methods., Design Studies, Vol. 31, No. 4 July 2010, pp.345 - 362.http://www.ing.unal.edu.co/eventos/mmp

Muchas GraciasMuchas GraciasMuchas GraciasMuchas Gracias