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Tema Ii Métodos de Diseño
Tema Ii Métodos de Diseño
Tema Ii Métodos de Diseño
MÉTODOS DE DISEÑO
Ninguna metodología en especial puede manejar a la perfección todas las situaciones que se presentan
en un momento dado. Para ser de utilidad, una metodología debe usarse flexiblemente como guía y no
dogmáticamente como ritual. En cada uno de los pasos a seguir en una metodología, se requiere
razonar correcta, clara e interesantemente, siempre con inventiva; asimismo se requieren
conocimientos y comprensión de las materias involucradas en cada etapa.
DIXON
La siguiente figura bosqueja el método de diseño que Dixon establece:
El primer paso es el reconocimiento y comprensión de la meta u objetivo, la cual puede haber sido
asignada, o bien puede ser una meta impuesta por uno mismo. En cualquier caso, la estructuración de
dicha meta u objetivo, es el primer paso que debe satisfacerse. El segundo paso en el proceso de
diseño es la descripción de una tarea más específica a realizar, la cual cumplirá los objetivos de la meta
general. Deberá observarse que la elección de una tarea siempre involucra una decisión. La segunda
etapa del diseño generalmente requiere que el ingeniero diseñador tenga una idea, nueva o antigua,
aplicable en una nueva forma a su problema, es decir, necesita formular una nueva manera, un método,
o un concepto de cómo lograr que se lleve a cabo la tarea. Algunas veces esto requiere una gran dosis
de imaginación, ingenio e inventiva, mientras que en otras basta con una mera aplicación rutinaria o
con la revisión de una idea ya existente. Esta etapa es, en cierto sentido, el corazón del proceso de
diseño, etapa a la cual se le llama la formulación del concepto.
Una vez que se ha encontrado y seleccionado la idea para resolver el problema (lo cual implica otra
decisión), el ingeniero debe analizar su idea. Este análisis requiere una clara definición del problema
que debe resolverse, y para tal objeto es necesario construir un modelo, ya sea en planos o en el
laboratorio, o en ambas formas, el cual deberá ser lo suficientemente sencillo para poderlo elaborar en
un tiempo razonable, y lo suficientemente complejo para que proporcione resultados significantes. El
análisis requiere la aplicación de principios físicos a este modelo y la obtención de resultados numéricos.
También comprende la comprobación, evaluación, generalización y optimización de los resultados.
Habiendo terminado el análisis, si los resultados son favorables, el ingeniero debe transcribir su solución
en términos de producción. Esta etapa constituye la llamada especificación de la solución. Finalmente,
se llega a las etapas de fabricación, distribución, venta y servicio.
KRICK
Los pasos que, según este autor, debe contener el proceso de diseño, son los siguientes:
El problema de que se trate se define en forma amplia y sin detalles. Los objetivos principales de la
formulación de un problema son definir en términos generales en qué consiste, determinar si merece
nuestra atención y obtener una buena perspectiva del problema cuando sea más oportuno y fácil
hacerlo.
Es la fase del proceso de diseño en que se buscan activamente las soluciones posibles promedio de la
investigación; en la mente, en la literatura técnica y científica, y en el mundo que nos rodea. Hay una
segunda gran fuente de soluciones: las propias ideas, que son producto del proceso mental llamado
invención.
• Decisión
Todas las alternativas se evalúan, comparan y seleccionan hasta que se obtiene la solución óptima.
Inicialmente las soluciones elegibles se expresan sólo en términos generales. Después que hayan sido
eliminadas las alternativas obviamente deficientes o de inferior calidad, con frecuencia con
procedimientos de evaluación relativamente rápidos y burdos, se añaden más detalles a las
posibilidades restantes, las que se evaluarán mediante métodos más refinados.
• Especificación
La solución elegida se expone por escrito detalladamente. Los datos de salida de esta fase consisten
usualmente de dibujos del proyecto, un informe escrito y, posiblemente, un modelo físico o icónico
tridimensional. Los primeros de estos medios de comunicación, que se llaman a menudo "los planos",
simplemente son dibujos de la solución cuidadosamente realizados, detallados y acotados.
El segundo medio, el informe técnico, suele ser un documento bastante formal que describe la
propuesta con palabras, diagramas y croquis. Este informe, también describe el funcionamiento de la
solución y proporciona una evaluación cabal de ella.
EARLE
Las etapas básicas del proceso de diseño sugeridas para la aplicación en problemas de ingeniería,
según Earle, son las siguientes :
• Identificación del problema
Todos los diseños se basan en necesidades existentes. Para justificar su manufactura, el diseñador
debe identificar la necesidad y la función que el producto debe ofrecer para satisfacer esa necesidad.
La identificación de la necesidad de un diseño se puede basar en datos de varios tipos: estadísticas,
entrevistas, datos históricos, observaciones personales, datos experimentales o proyecciones de
conceptos actuales.
• Ideas preliminares
Una vez que se ha definido y establecido el problema en forma clara, es necesario recopilar ideas
preliminares a partir de las cuales se pueden asimilar los conceptos de diseño. El medio más fácil y útil
para el desarrollo de ideas preliminares es el dibujo a mano alzada. La razón importante de esta
acumulación de ideas es la obtención de tantas como sea posible, variando desde adaptaciones de
ideas anteriores hasta ideas completamente nuevas.
• Análisis
• Realización
El último paso del diseñador consiste en preparar y supervisar los planos y especificaciones finales con
los cuales se va a construir el diseño. Al presentar su diseño para la realización, debe tener en cuenta
los detalles para fabricación, métodos de ensamblaje, materiales utilizados y otras especificaciones.
DIETER
El proceso de diseño que propone George Dieter, consiste de los pasos que se enuncian a continuación:
a. Reconocimiento de la necesidad
b. Definición de un problema
c. Recopilación de información
d. Conceptualización
e. Evaluación
f. Comunicación del diseño
Usualmente una necesidad consiste en la insatisfacción con la situación existente. Las necesidades son
identificadas desde muchos puntos en una empresa; estas pueden detectarse en el proceso de
producción, y a través de clientes y distribuidores.
• Definición de un problema
Probablemente la parte más crítica del diseño, es la definición del problema, ya que el verdadero
problema no siempre es el que se ve a simple vista. Es bastante conveniente definir al problema lo más
ampliamente posible. Si la definición es amplia, se evitará caer en soluciones inadecuadas, además nos
permitirá tener una mejor perspectiva para el desarrollo de las siguientes fases del diseño. La siguiente
figura enmarca la importancia de la definición de un problema, ya que muestra la visión equivocada
que los involucrados tienen en el mismo.
• Recopilación de información
El punto más importante en esta fase, es estar concientes de que la información requerida en el diseño
es diferente a la que tradicionalmente se asocia con un curso académico. Los libros de texto, proveen
de muy poca información para un diseño. Debido a lo anterior, las fuentes de información más
recomendables son las siguientes: artículos, documentos del gobierno, registros de patentes, informes
de analistas, etc. Las pláticas con consultores externos, también pueden ser de gran ayuda.
• Conceptualización
• Evaluación
La evaluación envuelve el análisis detallado del diseño. Típicamente la evaluación involucra cálculos,
generalmente en computadora, del modelo analítico del diseño. En otros casos la evaluación involucra
simulación del diseño en un modelo experimental o quizás en un prototipo real.
La parte final del proceso del diseño es la comunicación de los resultados obtenidos. La comunicación
del diseño se da usualmente, mediante una presentación oral, acompañándola con un trabajo escrito
conteniendo planos, programas de computadora y modelos.
ALGER
• Reconocimiento
Gran parte del trabajo de ingeniería consiste en determinar si un problema existe, y en qué consiste.
La contribución de la ingeniería al reconocimiento de problemas, está asociada principalmente con la
acumulación o la afirmación de hechos. Normalmente, un problema en la etapa de ser "reconocido" es
un tema altamente emocional. Puesto que se dispone de pocos hechos consistentes y las opiniones
abundan. En consecuencia, el ingeniero es especialmente útil cuando se realiza un enfoque lógico y
racional sobre el cual desarrollar y organizar la información basada en hechos, así como la subjetiva,
en una presentación que ilustra con la mayor claridad e imparcialmente lo que es cierto o falso y lo que
es probable o improbable en la situación del problema.
• Especificar
Las especificaciones son sumamente importantes para suministrar con buen éxito un diseño. Una vez
que un problema es reconocido claramente y todas las partes que le conciernen están de acuerdo con
su naturaleza, es desarrollo de las especificaciones detalladas llega a ser vital. Éstas, generalmente
toman la forma de metas de comportamiento que deben de corresponder a las herramientas, bajo
condiciones del medio ambiente determinadas.
• Proponer soluciones
Este paso requiere facultad creadora. Teniendo un problema y un conjunto de especificaciones con las
cuales cumplir, la exigencia usual es producir un concepto de diseño que incluya todo y que lleno de
esperanzas, cumplirá con todas las especificaciones.
• Evaluar alternativas
Después de una sesión especialmente creadora, se puede contar con tres docenas de conceptos de
diseño para resolver el problema. Como en todos los diseños, el tiempo empleado en evaluar
alternativas depende principalmente en que tan difícil será cumplir con las especificaciones requeridas.
Un diseño de ingeniería invariablemente parece reducirse a las dos o tres mejores alternativas. Con
frecuencia, entonces, la decisión se vuelve más bien angustiosa, ya sea para tener dos o más diseños
con recursos parciales, o concentrar todos los recursos en un enfoque.
Generalmente no hay un diseño que satisfaga exactamente todos los requerimientos. Por lo tanto
decidir sobre una solución implica considerar la importancia de los diversos requerimientos de las
especificaciones y después comparar las aptitudes de un sistema, en términos de las especificaciones
consideradas. Entonces, la decisión generalmente implica al cliente, porque él es el único que debe fijar
la prioridad o importancia de cada una de las especificaciones.
• Implementación
Después de haber tomado una decisión, el último paso del proceso de diseño consiste en presentar la
solución al problema planteado. Antes de presentar la solución final es importante hacer una revisión
general para verificar si el diseño cumple con las especificaciones marcadas inicialmente.
CHRISTOPHER JONES
Inició las ideas sobre la necesidad de un método, así como los conceptos de caja negra y caja
transparente. En el primero se considera que el diseñador es capaz de producir resultados en los que
confía y que a menudo tiene éxito, mas no es capaz de explicar cómo llegó ahí. Sus características son:
Ambos métodos tienen como resultado ampliar el espacio de búsqueda de la solución al problema de
diseño.
MORRIZ ASIMOW
Concibe el proceso de diseño de manera muy similar al de la información. Así, la actividad proyectual
consiste en "la recolección , manejo y organización creativa de información relevante de la situación
del problema (...) tiene carácter iterativo, se dispone de nueva información o se gana una nueva
comprensión que requiere se repitan operaciones previas. Asimow plantea las siguientes fases:
• Análisis
• Síntesis
• Evaluación
• Decisión
• Optimización
• Revisión
• Implementación
Podemos encontrar las fuentes de esta tendencia en los métodos de diseño en el método científico y
en la teoría clásica de la información.
BRUCE ARCHER
El método sistemático para diseñadores. Publicado durante 1963 y 1964 por la revista inglesa
Design. Archer propone como definición de diseño "...seleccionar los materiales correctos y darles
forma para satisfacer las necesidades de función y estéticas dentro de las limitaciones de los medios
de producción disponibles", por lo tanto, el proceso de diseño debe contener las etapas analítica,
creativa y de ejecución, que a su vez se subdividen en:
Este método es uno de los más detallados y exhaustivos publicados hasta la fecha. Asimismo, Archer
afirma que el diseño "es una ciencia porque es una búsqueda sistemática cuya meta es el
conocimiento".
HANS GUGELOT
Método usado en la escuela Ulm. Propone una metodología básica para el diseño de productos
industriales. Con base en los principios de esta metodología se dieron los fundamentos de la Buena
Forma (Gute Form). Las etapas de este método son:
CHRISTOPHER ALEXANDER
En su obra Ensayo sobre la síntesis de la forma, hace un recuento histórico sobre los métodos que
se han usado en el diseño. Ve la necesidad de crear un método verdaderamente científico dado que
los existentes no son suficientemente rigurosos. El problema de los métodos tradicionales es que
recurren a términos verbales que corresponden más a una tradición cultural que a la estructura real
del problema. Para este autor, la clave se encuentra en el análisis riguroso del problema y en adaptar
a éste la estructura del programa del diseño y no al revés. Podemos dividir el método de Alexander en
6 pasos:
Considera que el contexto está compuesto por: ubicación física, uso y métodos de fabricación. En
todo problema de diseño existen dos componentes: uno formado por exigencias fuera del control del
diseñador y otro por la forma que el diseñador debe adaptar a la anterior.
Modelo diana. Los factores básicos en el proceso proyectual son la demanda, la respuesta que da el
diseñador y el objetivo satisfactor. La demanda se conforma por:
Para que el diseñador sea capaz de dar una respuesta adecuada a la demanda, debe manejar cinco
niveles:
1. Configuración de la demanda.
2. Organización de la información.
3. Definición del vector analítico del problema.
4. Definición del enfoque.
5. Definir las áreas semánticas en relación con la variable.
6. Organización de la investigación.
7. Asignar probabilidades de elección. Dar un orden jerárquico.
8. Asignar su factor acumulativo.
9. Establecer las restricciones lógicas.
10. Calificar en forma binaria las áreas de la demanda.
11. Fijar el límite inferior de la probabilidad de elección.
12. Pasar los datos a la hoja de codificación.
13. Iniciar el proceso con la computadora.
Modelo General del Proceso de Diseño - Pretenden desarrollar la autoconciencia sobre el método
del proceso y asegurar así el proceso mismo y su correcto resultado. Sus fases son:
Se observa que hay una estrecha relación entre este modelo y el método científico.
La Casa de la Calidad permite la documentación formal del proceso lógico a través de la superposición
de matrices donde se traducen las necesidades de los clientes en características específicas de
productos o servicios. Esta herramienta permite entre otras cosas entender mejor las prioridades de
los clientes y buscar cómo responder de forma innovadora a dichas necesidades.
4. Relaciones: Esta sección es vital en la estructura de la Casa de la Calidad dado que relaciona
cuantitativamente las necesidades de los clientes con las características de la calidad. Es importante
identificar que características técnicas contribuyen a satisfacer una determinada necesidad y en qué
magnitud sucede esto. Se utilizan notaciones gráficas que muestran relaciones "Fuertes", "Medias" o
"Bajas".
6. Objetivos: Muestra los valores metas a alcanzar en cada característica técnica y adicionalmente
incorpora un benchmark entre la empresa y los competidos relevantes.
CONCEPTO DE INGENIERÍA CONCURRENTE
La ingeniería concurrente, también llamada por muchos autores ingeniería simultánea, es un fenómeno
que aparece a principios de la década de los ochenta en el Japón y que llega a Europa a través de
América, fundamentalmente Estados Unidos, a finales de esa misma década.
El objetivo de una empresa industrial es, en pocas palabras: "Diseñar productos funcionales y
estéticamente agradables en un plazo de lanzamiento lo más corto posible, con el mínimo coste, con
el objetivo de mejorar la calidad de vida del usuario final". Evidentemente, este objetivo se debe
alcanzar dentro de la filosofía del libre mercado, donde la industria debe vivir de sus propios recursos.
La ingeniería concurrente que ahora se aborda es una filosofía basada en sistemas informáticos y, como
la gran mayoría de estos sistemas, su aportación fundamental consiste en una muy evolucionada forma
de tratar la información disponible. Bajo esta idea se han planteado diversas posibles definiciones pero
quizá la que mejor responde a esta idea es:
Englobando en el diseño del producto tanto el propio producto como el sistema productivo que lo hace
posible. Esta filosofía de trabajo involucra, dentro de una compañía, a todas las personas y entes que
participan de cualquier manera en el ciclo de vida de un producto en la responsabilidad del diseño del
mismo. Evidentemente, el diseño ya no es una tarea unipersonal, es una tarea de equipo. Es
responsabilidad del equipo y, por tanto, las decisiones importantes deben ser tomadas en función de
la información aportada por cada una de las personas afectadas, haciendo referencia directa a
proveedores y subcontratistas.
Hace falta una concurrencia en el diseño. No hace falta entrar en la complejidad de los elementos que
se han de tener en cuenta para poder levantar cualquier construcción. Se da por supuesto que, tras no
pocas idas y venidas, el edificio se construye. El edificio es ocupado por una empresa que desea ubicar
sus oficinas. La distribución es aparentemente válida, pero no ha pasado un mes y ya se han levantado
cuatro mamparas, se ha tirado un tabique y se ha ampliado el despacho del director general, que no
era suficientemente grande. Como consecuencia de ello, aquella persona que debería tener una
ventana a la izquierda para recibir luz indirecta, tiene que situar su mesa de espaldas a la misma con
lo que la luz del día se refleja permanentemente en su pantalla y le obliga a cerrar las persianas para
poder trabajar. Además, no se sabe por qué extraña razón, se le ha colocado su mesa debajo de la
salida de un chorro de aire frío que le provoca un resfriado permanente." Evidentemente, en este
esquema hay algo que falla. Y lo que falla no es nada especialmente complejo, es falta de información.
La solución a éste y cualquier problema de diseño pasa por que se coordinen las herramientas
necesarias para hacer que la información relativa al producto, teniendo en cuenta todo su ciclo de vida,
esté a disposición del equipo de diseño. Ante un proyecto de diseño, por sencillo que parezca, el
volumen de información que se maneja y se hace necesario es tal que obliga a la concurrencia de varias
personas, cada una de ellas aportando su "algo" al diseño. Y la mejor forma de coordinar este flujo de
información es mediante herramientas informáticas. Se está entrando ya en el diseño concurrente. La
aplicación de las nuevas tecnologías a cualquier fase del desarrollo de nuevos productos tiene que
perseguir como objetivos fundamentales la innovación en los productos y la reducción del tiempo de
desarrollo y por ende el tiempo de ‘puesta en el mercado’.
• Ingeniería corporativa
La evolución de los sistemas de diseño asistido es ciertamente muy rápida. Una compañía puede tener
hoy día dos profesionales trabajando en paralelo uno en las oficinas centrales en España y otro en
fábrica en el sudeste asiático. Estas dos personas pueden estar comunicadas trabajando en el mismo
proyecto, manejando los mismos planos y las mismas aplicaciones informáticas de cálculo y además
hablando y "viéndose la cara" a través de la pantalla del ordenador. Esta tecnología es la misma que
la que se ha utilizado siempre cuando dos técnicos hablan a través del teléfono mientras analizan unos
planos que previamente se han enviado por un sistema tradicional como el correo postal o el fax.
Gracias al correo electrónico el envío de información y la comunicación se hizo en su momento mucho
más ágil, pero esta situación ha llegado a su punto de máxima utilidad con la incorporación de sistemas
basados en Internet. La aparición de Internet ha marcado un hito en las comunicaciones en general,
pero también ha entrado de lleno en las utilidades de los sistemas de diseño asistido. Bajo este
planteamiento, cuando son varias las personas de una misma compañía las que trabajan bajo esta
filosofía, ya no se habla sólo de ingeniería.