El enfoque ingenieril para la resolución de problemas
¿Qué caracteriza la situación denominada un problema? Si este es un término de uso común, cabe preguntar: ¿Cuál es su significado? ¿Qué es lo que tienen en común todos los problemas? este captulo debe iniciarse con una introducción general sobre las caractersticas de un problema, !a que una discusión sobre la ingeniera es, esencialmente, una discusión sobre problemas ! de los métodos respecti"os de solución# $n problema surge cuando e%iste el deseo de transformar un estado de condiciones, en otro# &n cualquier problema e%iste un estado original de condiciones al que, en lo sucesi"o, nos referiremos como estado '( o como el insumo, o datos de entrada# )gualmente, e%iste un estado de condiciones respecto al cual la persona encargada de la solución del problema trata de *allar el medio de alcanzarlo, ! al cual, en lo sucesi"o, lo llamaremos estado +, resultado, producto, o salida# $na caracterstica de la ma!ora de los problemas es el gran número de soluciones posibles( es decir, de formas diferentes para lograr pasar de un estado de condiciones a otro# &sta situación es de esperarse, !a que, en el caso de que sea única la forma de lograr el resultado deseado, realmente, el problema no e%iste#
'nálogamente, cuando todas las soluciones posibles son cualitati"as ! cuantitati"amente iguales, el problema dea de e%istir# -or eliminación, podemos concluir que un problema in"olucra algo más que *allar una solución cualquiera( requiere encontrar el meor método para lograr la transformación deseada, ' las bases que permiten seleccionar la meor solución posible se les conoce como el criterio# +ases éstas que pueden "ariar dentro de lmites mu! amplios# .esumiendo, se dice que un problema e%iste si *a! un deseo de lograr una transformación de un estado de situaciones a otro, siempre ! cuando *a!a más de una manera posible de lograr dic*a transformación, que las diferentes soluciones posibles no tengan el mismo grado de aceptación ! que no sea palpable el grado de aceptación relati"a de las diferentes soluciones posibles# ' diferencia de los problemas que normalmente deben resol"er los estudiantes de ingeniera, los problemas reales a menudo no están estructurados ! son de carácter abierto# &n ocasiones, no se conocen o están disponibles todos los datos requeridos# &n otros casos, es necesario buscar entre una gran cantidad de información e identificar qué partes de ésta se necesitan para resol"er el problema en cuestión#
'lgunas "eces los ingenieros no"atos se sorprenden al descubrir que un problema puede no tener una única solución definiti"a# Con frecuencia, el obeti"o consiste en seleccionar una cierta solución entre otras alternati"as# /al "ez se requiera sopesar "arias consecuencias conflicti"as de una acción ingenieril ! entonces seleccionar la solución que meor satisfaga las necesidades ! deseos de un empresario, cliente o del público en general# 0a resolución de problemas para el ingeniero normalmente implica dise1ar algo# ' "eces el obeti"o es crear un dispositi"o, una estructura o un sistema para el beneficio de la gente#
La naturaleza del diseño en ingeniería
0os problemas que afronta la *umanidad en nuestros das son mu! di"ersos ! técnicos# 2o!, el proceso de dise1o implica principios de ingeniera ! métodos que requieren una comprensión plena de muc*as materias altamente técnicas# &s probable que el dise1o de ingeniera requiera técnicas cuantitati"as de resolución de problemas, las cuales es posible obtener mediante un entrenamiento de aprendizae práctico#
&n la actualidad, los problemas de dise1o se presentan en muc*as formas diferentes, -odra llenarse una página entera con todos los tipos posibles de dise1o de ingeniera# 3ado el amplio conunto de posibles aplicaciones, un ingeniero de dise1o puede ser requerido para efectuar un gran número de acti"idades# 0as soluciones de dise1o por lo general son concebidas ! e"aluadas como resultado de dos diferentes conuntos de circunstancias# &n el primero de éstos, un ingeniero de dise1o encuentra una idea, como consecuencia de e%periencias o intereses anteriores# 'unque originalmente no *a!a estado buscando la solución que tena a la mano, la concepción ! su potencial comercialización moti"an al ingeniero a terminar el dise1o# &n el segundo, ! más común, el ingeniero recibe la asignación de una tarea por parte de un empresario o de un super"isor# 4tros trabaadores pueden *aber establecido la necesidad ! la posibilidad de comercialización de la idea, ! a*ora el ingeniero debe aplicar su capacidad para resol"er el problema que se le asignó#
El método de la ingeniería
3ebido a la "ariabilidad de los dise1os de ingeniera, no e%iste un procedimiento o una lista de pasos definiti"a que se adapte siempre a los
problemas que surgen# Sin embargo, los ingenieros tienden a tratar los problemas de una manera determinada# Ciertamente, el método de ingeniera para enfocar ! resol"er los problemas difiere notablemente del utilizado por la ma!ora de los otros profesionales# 0os ingenieros están capacitados para pensar en términos analticos ! obeti"os, ! para enfocar los problemas de manera metódica ! sistemática 5arios autores que se dedican a escribir sobre ingeniera *an establecido una lista de pasos o fases que comprenden el 6método de dise1o de ingeniera7# 8ormalmente la lista inclu!e: 9# )dentificación del problema# # .ecopilación de la información necesaria# ;# +úsqueda de soluciones creati"as# <# -aso de la idea a los dise1os preliminares =inclu!e el modelado># # &"aluación ! selección de la solución óptima# @# -reparación de informes, planos ! especificaciones# A# -uesta en práctica del dise1o#
1. Identificación del problema
$n problema definido de manera adecuada es un problema parcialmente resuelto# -lantear correctamente el problema es un paso importante *acia su solución# 0as necesidades que se satisfarán deben estar ampliamente definidas ! diferenciadas de las posibles soluciones# &n esta fase debe tenerse cuidado de no perudicar la solución definiendo incorrectamente el problema#
2. Recopilación de la información necesaria
&l ingeniero debe comenzar a reunir la información ! los datos que necesita para resol"erlo# &sta fase del proceso de resolución de problemas implica la recopilación ! e"aluación de la información que !a está disponible#
. !"squeda de soluciones creati#as
&l ingeniero está listo para comenzar a identificar las soluciones creati"as# &n realidad, el desarrollo de nue"as ideas, productos o dispositi"os puede ser consecuencia de la creati"idad, un esfuerzo subconsciente, o de la inno"ación, un esfuerzo consciente
&%isten "arias técnicas operacionales que pueden utilizarse para a!udar a un grupo o a un indi"iduo a producir ideas originales# &stas técnicas están dise1adas para capacitar a tal grupo o indi"iduo a "encer los obstáculos para el pensamiento creati"o#
$. %aso de la idea a los diseños preliminares
&l ingeniero está a*ora listo para pasar de la idea a los dise1os preliminares# Bste es el núcleo del proceso de dise1o ! es la fase que más depende de la e%periencia ! del buen uicio del ingeniero# 'qu es donde se descartan las ideas que no funcionan ! las ideas que prometen se moldean ! modifican para formar planos ! dise1os funcionales#
&. E#aluación ' selección de la solución óptima
0a forma más directa de e"aluar un producto sea desarrollar un prototipo ! simplemente probar su operación# &n algunos casos el prototipo puede no funcionar debido a uno o más componentes del dise1o# &l dise1ador deberá tratar de identificar todos los eslabones débiles de un prototipo antes de aceptar o desec*ar la idea#
(. %reparación de informes) planos ' especificaciones.
0os informes de ingeniera por lo general se dirigen a un cliente o a un super"isor# 0os planos ! las especificaciones son los medios que utiliza el ingeniero para describir a la di"isión de alguna fábrica o a un contratista los detalles necesarios del dise1o, de modo que éste pueda ser producido o construido#
*. %uesta en pr+ctica del diseño. %reparación de informes) planos ' especificaciones.
0a fase final del proceso es la eecución, el proceso de producir o construir un dispositi"o fsico, producto o sistema# 0os ingenieros deben planificar ! estar al tanto de la producción de los dispositi"os o productos, ! super"isar la construcción de los pro!ectos de ingeniera# -or supuesto que diferentes ingenieros pueden inter"enir en esta fase final# Bsta es la culminación del proceso de dise1o( para el ingeniero dise1ador es la fase más satisfactoria de todas#
%atentes
$na patente es un derec*o de e%clusi"idad concedido por el &stado para proteger ! e%plotar una in"ención( un derec*o que impide a otros cualquier forma de e%plotación comercial de la in"ención, dentro del territorio de obtención de la patente ! por un periodo de tiempo limitado#
,prendiza-e a partir de los errores
' pesar de los meores esfuerzos de los dise1adores de ingeniera, en ocasiones sus dise1os fallan# 0os errores en ingeniera pueden atribuirse a una amplia "ariedad de causas, entre las que tenernos:
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&rrores cometidos por dise1adores poco cuidadosos# )mperfecciones en los materiales de construcción e incertidumbre
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con respecto a su "ariabilidad# /rabao poco cuidadoso por parte de técnicos u obreros que
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materializan el dise1o# Comunicación deficiente entre administradores, ingenieros,
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técnicos ! obreros que producen o constru!en el dise1o# 'unque el obeti"o del dise1o en ingeniera es e"itar los errores, no se pueden tener dise1os "erdaderamente infalibles
Cuando ocurre un error de ingeniera, por lo general es importante que se *aga una in"estigación para determinar su causa ! para identificar las acciones correcti"as que se pueden tomar para e"itar otro o disminuir su probabilidad#
onclusión
$n ingeniero es un solucionador de problemas# 4rdinariamente, a partir de una función por satisfacer, e%presada en términos generales, el ingeniero debe traducir este enunciado general de lo que se desea incluir, a las especificaciones de un dispositi"o =estructura o proceso> que satisfaga económicamente ese obeti"o# -ara llegar a dic*a solución, el ingeniero debe aplicar sus conocimientos ! su in"enti"a a fin de determinar un numero razonable de soluciones posibles del problema en cuestión( posteriormente debe e"aluar cada una de dic*as soluciones en términos de los di"ersos criterios intangibles ! contradictorios( teniendo siempre presente el tiempo limitado de que dispone para encontrar la meor solución, lo que le impide un estudio e%*austi"o de cada una de las soluciones posibles# &sto último *ace que el ingeniero dependa, en gran parte, del criterio que tenga para discernir sobre las soluciones posibles ! *acer su selección#
