Diseño de productos - Analisis Funcional

ANÁLISIS FUNCIONAL

Carlos Dublé Jainaga [email protected]

INTRODUCCIÓN •

Las empresas necesitan innovación de nuevos productos que los l os mantengan en el mercado.

•

La calidad de los productos es obligatoria y ya no representa una ventaja.

•

La innovación de productos es la que realmente decidirá que empresas continúan y cuales desaparecen.

INTRODUCCIÓN 1) Optimiz Optimizar ar un product producto o exist existent entee para para lograr lograr el mejor desempeño respecto a las necesidades del cliente. cliente. 2) Prod Product ucto o final final optim optimiz izado ado,, al cual ya no se le puede mover ninguno de sus parámetros porque esto iría en detrimento de otro parámetro.

INTRODUCCIÓN   

Un producto nuevo puede no tener un mejor desempeño que la versión optimizada del diseño anterior. Probablemente esto requiere la optimización del nuevo producto hasta lograr el objetivo deseado de satisfacción del cliente. Una vez que se ha logrado el objetivo de satisfacción del cliente, esta satisfacción será solo temporal, por lo que el ciclo comenzará de nuevo.

LOS PRODUCTOS (una forma) 1. Los productos objetos. 2. Los procedimientos técnicos. 3. Los procesos administrativos. 4. Los servicios.

LOS PRODUCTOS (otra forma) 1. Los productos de gran consumo. 2. Los bienes intermedios. 3. Los bienes de capital. 4. Los servicios.

OBSERVACIÓN •

Las mejores soluciones parecen muy simples después que son descubiertas.

•

La dificultad de resolver problemas no es relativa a la simplicidad y elegancia de su solución, más bien es relativa a lo próxima que la solución se encuentra del conocimiento del inventor.

OBSERVACIÓN Generalmente una serie amplia de productos cumplen la Función Principal pero NO con la Función Complementaria. Ejemplo:

Una botella de cerveza con tapa presumiblemente desenroscable que es difícil de desenroscar. FUNCIÓN PRINCIPAL: cerrar herméticamente el envase, se cumple FUNCIÓN COMPLEMENTARIA: facilitar la apertura, no se cumple

OBSERVACIÓN

Existen ámbitos productivos enteros de funciones mal alcanzadas: -

El champú que sale demasiado rápido. El ketchup que no sale nunca. Bolsas de galletas y caramelos que no tienen ningún cierre. …

¿Cuáles son las causas de esto? Búsqueda intuitiva de las funciones (% de éxito 50% a 60%) ANALISIS FUNCIONAL INCOMPLETO

OBSERVACIÓN Cuando un producto/proceso está mal adaptado a su utilización, el usuario no busca por lo general identificar las razones precisas de su descontento, sino que acusa una mala calidad general sin preocuparse de las causas exactas, entre las que figuran: La falta de identificación de algunas funciones. – La mala valoración de la importancia de las funciones. – El empleo de material de baja calidad. – Los defectos de realización. –

TIPOS DE REQUERIMIENTOS

Diagrama de KANO

FUNCIONES Existen necesidades no satisfechas correctamente. LA SOLUCIÓN ECONÓMICA ES MULTIFUNCIONAL.

Satisfacer la Necesidad

Conocer la Necesidad

Comprender la Necesidad

Expresarla en Términos de Funciones

Identificar las Funciones

Métodos de Análisis

DEFINICIONES BÁSICAS DEL ANÁLISIS FUNCIONAL ¿Qué es el ANÁLISIS FUNCIONAL? El proceso consiste en tres pasos secuenciales:

Conocer el objeto a analizar ANÁLISIS FUNCIONAL

Definir las Funciones Sistematización de las funciones

- Colección de datos. - Forma del verbo y complemento. - Ordenar - Clasificar - FAST. - Árbol de familia de funciones.

Ej: Plancha Eléctrica

Conocer el objeto a analizar

EJEMPLO: PARA UN PRODUCTO DE CONSUMO

La Plancha Eléctrica



ANÁLISIS DE USUARIO DE PRODUCTO DE CONSUMO Usuarios de la Plancha Eléctrica: 1) Persona entre 16 y 70 años que utilizan normalmente la plancha. 2) Personas que utilizan por primera vez la plancha o que lo hacen en forma esporádica. 3) Personas de avanzada edad que utilizan la plancha.



ANÁLISIS DE USUARIO DE PRODUCTO DE CONSUMO Persona entre 16 y 70 años que utilizan normalmente la plancha:           

Minimizar el tiempo de planchado. Minimizar el tiempo de preparación para poder planchar. Minimizar el tiempo de guardado después de haber sido utilizada. Poder planchar diferentes tipos de ropa (algodón, seda, lana, etc.). Poder planchar cualquier forma de la ropa, al costado de los botones, en los pliegues, al costado de las cremalleras, etc. Tener bajo consumo. Tener un diseño agradable. No ocupar mucho espacio para guardarla. No tener que recargar agua durante varias planchadas seguidas. Que garantice la seguridad de la plancha y de la ropa. Que sea fácil de transportar, sin muchas preocupaciones.



ANÁLISIS DE USUARIO DE PRODUCTO DE CONSUMO Personas que utilizan por primera vez la plancha o que lo hacen en forma esporádica: 

Que sea fácil de utilizar.



Instrucciones claras y fáciles de elegir.



Comandos que indiquen claramente la función que realizan.



Señales o alarmas que indiquen si hay algún error.



ANÁLISIS DE USUARIO DE PRODUCTO DE CONSUMO Personas de avanzada edad que utilizan la plancha: 

Que pese poco y sea fácil de desplazar.



Comandos fáciles de manipular, que no requieran mucha fuerza o mucha precisión para ser accionados.



Letras, números y señales claras de comandos y advertencias.



Desconexión automática, ya que por descuido se deje de usar sin ser desconectada.





Definir las Funciones

LAS FUNCIONES

SUJETO

OBJETO

(Quién realiza la acción)

(sobre quién se realiza la acción)

VERBO (Acción)


Definir las Funciones

ANÁLISIS FUNCIONAL PARA UN PRODUCTO DE CONSUMO Lista de funciones que la plancha eléctrica debe cumplir: F1 eliminar arrugas de la ropa.

F15 calentar el agua.

F2 seleccionar temperaturas.

F16 calentar la suela de la plancha.

F3 ser fiable.

F17 visualizar la cantidad de agua del depósito.

F4 ser ergonómica. F5 ser manejable.

F18 cortar la corriente cuando no funciona el termostato.

F6 planchar alrededor de botones y pliegues.

F19 no manchar la ropa.

F7 expulsar agua a presión.

F20 permitir su accionamiento con ambas manos.

F8 expulsar vapor.

F21 controlar la salida del agua.

F9 tener buena apariencia.

F22 controlar la salida vapor.

F10 permitir guardar el cable.

F23 resistir a la corrosión.

F11 conectarse a la red eléctrica.

F24 resistir a los golpes.

F12 conectar y desconectar el paso de corriente.

F25 garantizar la seguridad del usuario.

F13 permitir el cambio de piezas gastadas.

F26 no quemar el cable de alimentación eléctrica.

F14 poseer un depósito de agua.

F27 indicador que avise que está caliente.


Ordenar

ANÁLISIS FUNCIONAL PARA UN PRODUCTO DE CONSUMO 

Tabla de Clasificación Cruzada para las funciones de la plancha eléctrica

1: Poco superior 2: Superior 3: Muy superior


Ordenar


(Otra sugerencia para hacer la Tabla de Clasificación Cruzada)

F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 SUM A F1 0

1

1

1

1

1

1

6

F2 - 1

0

-1

-1

-1

1

1

-2

F3 -1

1

0

1

1

-1

1

2

+1 : Superior

-1

-1

-1

0

-1

-1

-1

-6

-1 : Inferior

F5 -1

1

-1

1

0

-1

1

0

F6

1

1

1

-1

1

0

1

4

F7

-1 - 1 - 1

1

-1 - 1

0

-4

F4


Ordenar


Tabla de Ponderación de Funciones de la plancha eléctrica FUNCIÓN F25 F18 F19 F1 F27 F6 F16 F3 F12 F2 F15 F5 F9

PONDERACIÓN 61 49 46 45 41 32 32 30 28 20 19 18 16

FUNCIÓN F14 F23 F4 F7 F22 F21 F8 F17 F11 F24 F13 F20 F10 F26

PONDERACIÓN 16 16 15 14 14 13 12 11 10 9 6 6 3 3


Ordenar


Gráfico de Ponderación de Funciones de la plancha eléctrica PONDERACIÓN 70 60 50 40 30 20 10 0

LAS FUNCIONES

Clasificar

Las diferentes categorías de funciones: •

Las funciones de servicio PRINCIPALES

•

Las funciones de servicio COMPLEMENTARIAS

•

Las funciones TÉCNICAS

•

Las funciones restrictivas o EXIGENCIAS Proporcionar diferentes temperaturas

Seleccionar la temperatura Calentar la ropa Generar calor

Regular la temperatura Conectar y desconectar El paso de corriente Transformar electricidad en calor Conectarse a la red eléctrica

Conducir corriente Impedir sobre

Cortar la corriente

FUNCIONES DE SERVICIO PRINCIPALES » Función de uso de un teléfono:

COMUNICAR A DISTANCIA CON LA VOZ

» Función de uso de una aspiradora:

SACAR EL POLVO

» Función de uso de una lámpara:

ILUMINAR

Clasificar

FUNCIONES COMPLEMENT COMPLEMENTARIAS ARIAS Corresponden a una necesidad complementaria que debe ser satisfecha al igual que la necesidad principal. Un ENCENDEDOR, además de proporcionar fuego, debe satisfacer las siguientes funciones complementarias: • • •

No debe manchar. No debe desprender malos olores. Debe tener buena apariencia.

Clasificar

FUNCIONES LIMITANTES O EXIGENCIAS LIMITA LA LIBERTAD DE DISEÑO. –

EL ENTORNO Un equipo de buceo debe resistir la corrosión.

–

TECNOLOGÍA. Soldadura en metales especiales, es necesario el uso de soluciones de alto costo.

–

LA CONSIDERACIÓN DE ALGUNAS INSATISFACCIONES MAYORES La puesta en tela de juicio de un procedimiento administrativo debido a la sugerencia del personal.

–

LOS REGLAMENTOS Y NORMAS Exigir el respeto de una norma o reglamento (a veces caducada).

Clasificar


PLIEGO DE CONDICIONES FUNCIONAL PARA LA PLANCHA ELÉCTRICA

FUNCIONES PRINCIPALES

FUNCIONES COMPLEMENTARIAS

Clasificar

EXIGENCIAS

Eliminar arrugas de la ropa

Tener buena apariencia

Garantizar la seguridad del usuario

Seleccionar temperatura

Permitir guardar el cable

Ser fiable

Conectarse a la red eléctrica

Cortar la corriente cuando no funcione el termostato

Ser ergonómico

Conectar y desconectar el paso de corriente

Ser manejable Planchar alrededor de botones y pliegues Expulsar agua a presión Expulsar vapor

No manchar la ropa Indicador que avise que está caliente

Permitir el cambio de piezas gastadas

Resistir a la corrosión

Poseer un depósito de agua

Resistir a los golpes

Calentar el agua

No quemar el cable de alimentación eléctrica

Calentar la base de la plancha Visualizar la cantidad de agua del depósito Permitir su accionamiento con ambas manos Controlar la salida del agua Controlar la salida del vapor





Sistematización de las funciones

LAS FUNCIONES 

Formulación de las funciones: •

Número de orden

•

Designación de la función

•

K, coeficiente de importancia de la función

•

Uno o varios criterios de valoración de la función

•

Nivel de valoración de este criterio

•

Flexibilidad admisible de este nivel

•

F, clase de flexibilidad Características N°

Función

K

Criterio

Nivel

Flexibilidad

Clase

LAS FUNCIONES


La jerarquización de las funciones El valor del coeficiente K nos indica cual es la importancia que tiene la función con respecto a todas las demás .

ESCALA DE COEFICIENTES

K

IMPORTANCIA

1

Útil

2

Necesario

3

Importante

4

Muy importante

5

Vital

LAS FUNCIONES


La flexibilidad Se entiende como flexibilidad a la tolerancia que se permite para poder cambiar los valores dentro de una gama preestablecida

CLASES DE FLEXIBILIDAD

CLASE

FLEXIBILIDAD

NIVEL DE NEGOCIACIÓN

0

Nula

Imperativo

1

Poca

Poco Negociable

2

Buena

Negociable

3

Alta

Muy Negociable


LAS FUNCIONES

De esta forma quede representada completamente una función en el Pliego de Condiciones Funcional

N°

FUNCIÓN

K

CRITERIO

NIVEL

FLEXIBILIDAD

CLASE

1

Ser silencioso

3

Decibeles

60 decibeles

+0; -10 [db]

2

2

Ser fiable

2

TMBF

1000 horas

3

Ser rápido

5

Velocidad

160 [km/h]

4

Ser manejable

3

Peso Volumen

3[kg] 2 [dm2]

5

Garantizar la transmisión de información

2

Puntualidad

6


4

La moda



10 %

+ 5; -0 [km/h]

1 1

5% 5%

2 2

Todas las mañanas antes de las 10

-0 h 30 min

0

Estilo Actual

----

3



Ej: Plancha Eléctrica 



FUNCIONES PRINCIPALES DE SERVICIO

N°

Función

K

Criterio

Nivel

Flexibilidad

Clase

-

-

0

1

Eliminar arrugas de la ropa

5

Fiabilidad

2

Seleccionar temperatura

3

N° de posiciones del seleccionador

3

Ser fiable

4

Tiempo de funcionamiento adecuado

4

Ser ergonómico

2

Comodidad para el uso

-

-

1

5

Ser manejable

2

Permitir dirigirla fácilmente

-

-

1

6

Planchar alrededor de botones y pliegues

4

Acceso

-

-

1

7

Expulsar agua a presión

2

Cantidad de agua

0,5 [cm3]

± 0,15 [cm3]

2

Superficie de la base.

90 [cm2]

± 0,15 [cm3]

1

60

≥ 60

2

8

Expulsar vapor

2

N° de orificios.

3

+2

1

800 [h]

± 100 [h]

2




FUNCIONES COMPLEMENTARIAS DE SERVICIO

N°

Función

K

Criterio

Nivel

Flexibilidad

Clase

1


2

Aspecto

-

-

2

2

Permitir guardar el cable

1

Ergonomía

-

-

2

3

Conectarse a la red eléctrica

2

Voltaje

220 [V]

± 10 [V]

0

1000 [W]

± 200 [W]

1

4

Conectar y desconectar el paso de corriente

3

Interruptor on/off

-

-

0

5

Permitir el cambio de piezas gastadas

1

Acceso

-

-

2

6

Poseer un depósito de agua

2

Volumen

7

Calentar el agua

2

8

Calentar la base de la plancha

9

Consumo

250 [cm3]

≤ 250 [cm3]

2

Temperatura

100 [°C]

± 10 [°C]

1

4

Temperatura

90 [°C]

± 20 [°C]

1

Visualizar la cantidad de agua del depósito

2

Acceso

-

-

1

10

Permitir su accionamiento con ambas manos

1

Comodidad

-

-

0

11

Controlar la salida del agua

2

Facilidad

-

-

1

Ej: Plancha Eléctrica  N°



LAS EXIGENCIAS Función

K

Criterio

Nivel

Flexibilidad

Clase

1

Garantizar la seguridad del usuario

5

Aislamiento

-

-

0

2

Cortar la corriente cuando no funcione el termostato

5

Fusible

± 1 [A]

1

3

No manchar la ropa

5

Aspecto

-

-

0

4

Indicador que avise que está caliente

5

Indicador luminoso

-

-

0

5

Resistir a la corrosión

2

Aspecto

-

-

1

Fiabilidad

-

-

1

6

Resistir a los golpes

1

Impacto

-

-

2

7

No quemar el cable de alimentación eléctrica

1

Aislamiento

-

-

2

6 [A]


LAS FUNCIONES

¿POR QUÉ?

FUNCIÓN

¿CÓMO?


ANÁLISIS FUNCIONAL PARA UN PRODUCTO DE CONSUMO Árbol de Familias de Funciones para la plancha eléctrica

Calentar la ropa

Humedecer la ropa Eliminar arrugas Presionar la ropa

Ser manejable



ANÁLISIS FUNCIONAL PARA UN PRODUCTO DE CONSUMO


Árbol de Familias de Funciones para la plancha eléctrica

Calentar la ropa

Proporcionar diferentes temperaturas Seleccionar la temperatura

Humedecer la ropa Eliminar arrugas

Generar calor Presionar la ropa

Regular la temperatura Conectar y desconectar El paso de corriente Transformar electricidad en calor Conectarse a la red eléctrica Conducir corriente

Ser manejable

Impedir sobre calentamiento

Cortar la corriente




Árbol de Familias de Funciones para la plancha eléctrica Admitir agua doméstica Contener agua

Almacenar agua Llenar el deposito de agua

Calentar la ropa

Expulsar agua a presión Distribuir agua Por la ropa

Humedecer la ropa

Ordenar la salida del agua Generar vapor

Eliminar arrugas Presionar la ropa

Ser manejable

Bombear agua

Distribuir vapor por la ropa Seleccionar cantidad de vapor

Calentar el agua Expulsar vapor


ANÁLISIS FUNCIONAL PARA UN PRODUCTO DE CONSUMO Árbol de Familias de Funciones para la plancha eléctrica

Calentar la ropa


Ser manejable





Árbol de Familias de Funciones para la plancha eléctrica

Calentar la ropa


Planchar cualquier geometría de ropa

Ser manejable

Reducir roce entre suela y ropa

Acceder alrededor de botones y pliegues

FASES DEL DISEÑO

PERFIL • IDENTIFICACIÓN

DEL PROBLEMA

CONCEPTUAL • IDEA DE

SOLUCIÓN

BÁSICO • ELEMENTOS

PRINCIPALES

DETALLE • ESPECIFICACIONES

VISUALIZACIÓN DE LAS ETAPAS DE LA INGENIERÍA Entorno

Entorno

1. Ingeniería Conceptual

Sistema

Entorno

Super-sistema Sistema de control

2. Ingeniería Básica

Sistema motriz

Sistema Sistema: trabajo Función:

Sistema transmisión

Super-sistema

C6

Sistema estructural

Sub-Sistemas C7

3. Ingeniería de Detalle

C5

C2 Sistema

C4

C3

C1

MÉTODO DE CAJA NEGRA PARA MODELAR UN SISTEMA Un método muy sencillo pero de gran utilidad a la hora de plantear un problema de diseño, es el método denominado de “caja negra”. Con este método se representa todo aquello que el diseñador desconoce en el momento de formular el problema. En esta etapa no se sabe lo que ocurre dentro de la caja negra, ni el diseñador debe intentar averiguarlo aún, ya que es un aspecto muy favorable cuando se ha planteado un enfoque hacia un “Diseño Innovador”. En esta etapa se define la función principal o la razón de ser del sistema.

Entrada: Estado inicial

Salida: Estado final

Modelación de Sistemas Técnicos [Metodología de Diseño, Método AP de R. Koller – R. Martinez]

Energía Materia Señal

Sistema Tecnológico (proceso)

Residuos (efectos nocivos)

Energía = Aire com primi do Materia = clavos Señal = acc ionamiento

Flujo de Energía Flujo de Materia Flujo Información La función frontera o global es la función q ue l e da s en ti do a todo el funcionamiento del producto.

Flujo: de clavos

Efectos nocivos: ruido, riesgo, peso

DEFINICIONES DEL SISTEMA EN ESTUDIO Para resolver un problema no es suficiente con formularlo. Hay que avanzar hacia una definición detallada y, para ello es necesario realizar un análisis pormenorizado de una serie de aspectos, tales como:

 La entrada

o el estado inicial: I  La salida o el estado final: F  Los criterios: C  Las variables de solución: S  Las funciones útiles: FU  Las funciones restrictivas: R

DEFINICIONES DEL SISTEMA EN ESTUDIO El diseñador parte ahora en el supersistema para la formulación del problema, con las opiniones de los clientes, los usuarios, de la observación, y de toda la información específica disponible para detallar el problema en función de las variables de solución, las restricciones, los criterios y las funciones que de ellos se deduzcan.

VARIABLES DE SOLUCIÓN, RESTRICCIONES Y CRITERIOS. La variables de solución son características de la solución sobre las que el diseñador tiene libertad para modificar, son variable independientes, es decir controlables y alterables.

Por ejemplo: La forma, materiales y resistencia de un acoplado para un tracto-camión.

VARIABLES DE SOLUCIÓN, RESTRICCIONES Y CRITERIOS. Las funciones de restricción son características de la solución previamente fijadas por leyes, por la naturaleza, por decisión del cliente o del propio proyecto o por cualquier causa. Las restricciones son los límites que se imponen a las variables de solución de tal manera que, fuera de dichos límites, las soluciones no son validas o sea las restricciones marcan el espacio de solución. Por ejemplo: Las dimensiones de la trocha, o el ancho y largo en el diseño de un acoplado

VARIABLES DE SOLUCIÓN, RESTRICCIONES Y CRITERIOS. Los criterios son conductas no restrictivas, que son deseable alcanzar. Un criterio es una variable dependiente que es función a su vez, de una o mas variables de solución o sea son los límites. Por ejemplo buscar el menor peso, menor ruido o lo mas atractivo.

Por ejemplo: En el acoplado del ejemplo anterior, se requiere en su diseño el menor peso

VARIABLES DE SOLUCIÓN, RESTRICCIONES Y CRITERIOS. Las funciones son aquellas cualidades que valora el cliente del producto, ya que son las que resuelven la necesidad del usuario. “La función se define como el comportamiento de un humano, de una máquina o producto que se necesita para cumplir con los requisitos del diseño”.

Por ejemplo:

CRITERIOS Ó FACTORES Características que afectan al sistema lo restringen o condicionan desde el SUPERSISTEMA o ENTORNO. Funcionamiento: actuación rápida, sincronizada, frecuencias, preciso, etc. Potencia y energía: nivel de consumo, perdidas, fuente de energía, etc. Adaptabilidad al ambiente: temperatura, presión, humedad, impactos, contaminación, materiales, etc. Periodo de vida: tiempo productivo, durabilidad, posibilidades de paro, materiales, etc.

CRITERIOS DE DISEÑO O FACTORES Limpieza: accesibilidad a las partes, útiles especiales, materiales, superficies, formas, etc. Ecología: materiales, reciclado, etc. Cantidad: inversión en los procesos, equipos, utillajes, obra de mano, capacitación, logística, etc. Viabilidad Técnica y Mano de obra: factibilidad de fabricación, tecnologías, capacitación, etc. Tamaño o Volumen: transporte, modular, equipos, espacios, utillajes especiales, etc.

CRITERIOS DE DISEÑO O FACTORES Peso: consideraciones para mover, equipos especiales, etc. Forma estética: aspecto o imagen del producto, comprador, competencia, sala venta, etc. Materiales: disponibilidad, certificación, logística, transporte, costo, etc. Normas: normas nacionales, internacionales, exportación, leyes, reglamentos, etc. Ergonomía: usabilidad del producto, riesgos asociados, facilidad de uso, etc.

CRITERIOS DE DISEÑO O FACTORES Calidad/Fiabilidad: garantía de funcionamiento, costos, etc. Precisión en manufactura: procesos de fabricación, mecanizados, maquinas, herramientas, ajustes, calidad ISO Seguridad o daños propios o terceros: legislación vigente, normas, reglamentos, componentes, funcionamiento Resistencia y Estabilidad: coeficientes y normas de seguridad, cálculos, ensayos, dispositivos especiales, etc. Uniones y módulos: dividir en partes, uniones desmontables, rapidez, flexibilidad, etc.

VISUALIZACIÓN DE LAS VARIABLES DE SOLUCIÓN, RESTRICCIONES Y CRITERIOS.

En definitiva el proyectista busca encontrar la combinación de valores de la variables de solución S, que maximicen o minimicen los criterios C y que satisfaga todas las restricciones y limitaciones. C+ = Criterio (que maximic e) R+: Restricción (límites)

S: Variables de soluc ión

R-: Restricción (límites) C- = Criterio (que minimice)

MODELACIÓN DEL SISTEMAS, VARIABLES DE SOLUCIÓN, RESTRICCIONES Y CRITERIOS. C+ = Criteri o (que maxim ice) Funcionamiento  Adaptabi lid ad al am bien te Ecología

Energía = Aire comprimido Materia = clavos Señal = accionamiento

S: Variables de solu ción R: Restricción (límites) Normas Tamaño o Volumen Designación de Costos

Flujo: de clavos Función frontera o global: Clavar con rapidez y poco esfuerzo manual.

C- = Criterio (que minimice) Mantención Peso Precisión en manufactura

R: Restricción (límites) Ergonomía Seguridad o daños propio s o terceros

J.M. Dorador G. Centro de Diseño y Manufactura

Modelación del Sistema y La 1° Ley en la Evolución de los Sistemas Tecnológicos de Altshuler.

Sistema Tecnológico Energía

Subsistema Motriz Subsistema Transmisión

Materia Información

Subsistema de Trabajo Subsistema Control Subsistema Estructural

Flujo de Materia (la función frontera del sistema)

EL ANÁLISIS FUNCIONAL DE DIAGRAMA DE BLOQUES Y COMPONENTES ASOCIADOS

Almacenar clavos

Cargador

selecciona un clavo

Guía de clavos

ubica en posición de clavado

Centrador

Introducir el clavo

Clavador

Función efectuada El análisis funcional es un diagrama de bloques, donde las interacciones se dan por la secuencia de operaciones, cuyas relaciones entre las diferentes cajas se marcan con las variables principales que se van a controlar y la salida física del sistema.

EL ANÁLISIS FUNCIONAL DE DIAGRAMA DE BLOQUES Y 1° LEY DE TRIZ

Energía: Aire co mpr imido Subsistema Motriz

Subsistema Transmisión

Materia: clavos

Flujo: de clavos Alm acenar clavos

selecciona un clavo


Introducir el clavo

Señal: accionamiento Subsistema Control Subsistema Estructural

MODELO FUNCIONAL (BASE FUNCIONAL) DEL SISTEMA

Energía: Aire co mpr imido Transformar energía

Materia: clavos

Transmitir la energía

Flujo: de clavos Alm acenar clavos

selecciona un clavo


Introducir el clavo

Señal: accionamiento Controlar y opera

Sostener el sistema y geometría

REPRESENTACIÓN DEL CICLO DE VIDA DE UN SISTEMA TECNOLÓGICO y la Cuarta ley de “idealidad creciente”.

IDEALIDAD SENECTUD U OBSOLESCENCIA

MADUREZ

I

Efectos Nocivos Nacimiento (INFANCIA)

= ΣFU/ (ΣEN + ΣC)

Diseño Evolutivo

La Ingeniería Conceptual permite proponer soluciones con nuevos sistemas tecnológicos.

IDEALIDAD

Entorno

Ingeniería Conceptual

Sistema Técnico TIEMPO

DESARROLLO: Diagrama Funcional y de Sistemas Tecnológicos según TRIZ Función global del sistema

Clavar o insertar clavos

(La función global es la función que le da sentido a t odo el funcionamiento del producto)

Funciones

Sistemas técnicos

Almacena una forma de energía

Sistema motriz

Convierte la energía: en energía mecaniza

Sistema motriz

Almacenar clavos

Sistema de trabajo

Selecciona y ubica en posición de clavado

Sistema de trabajo

Señal de clavo en posición

sistema control

Operar el sistema manualmente (dispara)

Sistema control

Sostener los subsistemas

Sistema estructural

Operar el sistema con seguridad y facilidad

Sistema ergonómico

Es necesario determinar las funciones, las interacciones, los sistemas tecnológicos (variables fí sicas) que determinan el fenómeno de cada función y su relación con las especificaciones del producto.

Desarrollo: Soluciones Standard para las funciones

Sistema motriz Standard

• • • • • • • • •

Aire comprimido Combustión Gas Electricidad Aceite hidráulico a presión Volante Baterías Fuerza humana Vapor

Sistema de trabajo Standard

• • • • •

Un golpe Varias golpes Múltiples golpes Empujar Girar empujar

TRIZ

La Función Útil Primaria (FUP) Todo sistema o producto está diseñado para cumplir una cierta función útil. No es simple, sin embargo, definir esta función de un producto o sistema.

TRIZ

La Función Útil Primaria (FUP) Es fundamental conocer la FUP de un sistema a fin de facilitar el proceso de innovación. Los sistemas al evolucionar tienden a ser más simples, pero con más y mejores funciones útiles y con menos funciones nocivas.

TRIZ Por ejemplo:

Enuncie la FUP de un Lápiz »Escribir »Dibujar »Comunicar »Emitir mensajes »Plasmar una idea »Preservar una idea

TRIZ

La Función Útil Primaria (FUP) Hallar la FUP de los siguientes productos: Tanque de gasolina de un automóvil. – Goma de borrar. – Una obra literaria. – Un perfume. – Un neumático de repuesto. – Una cuenta bancaria. –

Diseño de productos - Analisis Funcional

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