Proceso de diseño (Según Shigley)
El proceso completo, de principio a fn, que a menudo se bosqueja como se muestra en la fgura, comienza con la identifcacin de una necesidad y la decisin de hacer algo al respecto! "espu#s de muchas iteraciones, termina con la presentacin de los planes para satis$acer la necesidad! "e acuerdo con la naturaleza de la tarea de diseño, algunas $ases de #ste pueden repetirse durante la %ida del producto, desde la concepcin hasta la terminacin! Por lo general, el proceso de diseño comienza con la identifcacin de una nece necesi sida dad! d! &o &on n $rec $recue uenc ncia ia,, el rec econ onoc ocim imie ient nto o y la e'pr 'presi esin n de #sta #sta constituyen un acto muy creati%o, porque la necesidad quiz slo sea una %aga incon$ormidad, un sentimiento de inquietud o la deteccin de que algo no est bien! menudo la necesidad no es del todo e%idente* el reconocimiento se acci ac cion ona a por por una una cir circuns cunsta tanc ncia ia ad%e ad%ers rsa a part partic icul ular ar o por por un conj conjun unto to de circun circunsta stanci ncias as aleat aleator orias ias que se origin originan an cas casii de ma maner nera a simult simultne nea! a! Po Porr ejemplo, la necesidad de hacer algo acerca de una mquina de empaque de alimentos se manifesta por el ni%el de ruido, la %ariacin en el peso del paquete y por alteraciones ligeras pero perceptibles en la calidad del paquete o en%oltura!
+ay una di$erencia notable entre el enunciado de la necesidad y la identifcacin del problema! a defnicin del problema es ms espec-fca y debe incluir todas las especifcaciones del objeto que %a a diseñarse! as especifcaciones son las cantidades de entrada y salida, las caracter-sticas y dimensiones del espacio que el objeto debe ocupar y todas las limitaciones sobre estas cantidades! Puede considerarse al objeto que %a a diseñarse como algo dentro de una caja negra! En este caso deben especifcarse las entradas y salidas de la caja, junto con sus caracter-sticas y limitaciones! as especifcaciones defnen el costo, la cantidad que se %a a manu$acturar, la %ida esperada, el inter%alo, la temperatura de operacin y la confabilidad! &onfabilidad. La medida estadística de la probabilidad de que un elemento mecánico no falle cuando este en servicio se llama confiabilidad. Esta cantidad, R, tiene como medida un numero situado en el siguiente intervalos
/0102
Una confiabilidad R=0.90 significa que a! un 90" de probabilidad de que la pie#a funcione adecuadamente sin fallar. Una confiabilidad de R=$ no puede obtenerse, puesto que significa que la falla es absolutamente imposible.
os puntos ob%ios en las especifcaciones son las %elocidades, a%ances, limitaciones de la temperatura, el inter%alo m'imo, las %ariaciones esperadas en las %ariables, las limitaciones dimensionales y de peso, etc#tera! E'isten muchas condiciones impl-citas que dependen del ambiente particular del diseñador o de la propia naturaleza del problema! os procesos de $abricacin de que se dispone y las instalaciones de cierta planta industrial son restricciones a la libertad de accin del que diseña. por lo tanto $orman parte de las condiciones intr-nsecas! 3odo lo que limite la libertad de seleccin del diseñador es una condicin o especifcacin! 4na %ez que se ha defnido el problema y obtenido el conjunto de especifcaciones impl-citas por escrito se pasa al siguiente cuadro! S-ntesis de una solucin ptima! lgunas %eces, a la s-ntesis de un esquema que conecta elementos posibles del sistema se le llama in%encin del concepto o diseño del concepto! 5ste es el primer y ms importante paso en la tarea de la s-ntesis! 6arios esquemas deben proponerse, in%estigarse y cuantifcarse en t#rminos de medidas establecidas! medida que el desarrollo del esquema progresa, se deben realizar anlisis para e%aluar si el desempeño del sistema es cuando menos satis$actorio, y si lo es, qu# tan bien se desempeñar! os esquemas del sistema que no sobre%i%en al anlisis se re%isan, se mejoran o se desechan!
os que cuentan con potencial se optimizan para determinar el mejor desempeño del esquema! os esquemas en competencia se comparan de manera que se pueda elegir el camino que conduzca al producto ms competiti%o! Si el diseño no resultase satis$actorio en una de dichas pruebas o en ambas, el procedimiento de s-ntesis deber iniciarse de nue%o! En el esquema se muestra que la s-ntesis, el anlisis y la optimizacin estn relacionados en $orma -ntima e iterati%a! Puede obser%arse, y debe destacarse, que el diseño es un proceso iterati%o en el cual se procede a tra%#s de %arios pasos, se e%alúan los resultados y luego se regresa a una $ase inicial del procedimiento! "e esta manera es posible sintetizar %arios componentes de un sistema, analizar y optimizarlos y regresar a la s-ntesis para %er qu# e$ectos tiene sobre las partes restantes del sistema! 3anto el anlisis como la optimizacin requieren que se construyan o in%enten modelos abstractos del sistema que admitir alguna $orma de anlisis matemtico! estos modelos se les llama modelos matemticos! &uando se les crea se espera que sea posible encontrar uno que simule muy bien al sistema $-sico real! a e%aluacin es una $ase signifcati%a del proceso de diseño total! a e%aluacin representa la prueba fnal de un diseño e'itoso y por lo general implica la prueba del prototipo en el laboratorio! qu- se desea descubrir si el diseño en %erdad satis$ace la necesidad o las necesidades! 7Es confable8 7&ompetir e'itosamente con productos similares8 7Es econmica su manu$actura y uso8 7Se mantiene y se ajusta con $acilidad8 7Se puede obtener una ganancia por su %enta o uso8 79u# tan probable es que el producto propicie demandas legales8 7Se obtiene un seguro con sencillez y a bajo costo8 79uiz sea necesario que se reconozca que se requiere reemplazar partes o sistemas de$ectuosos8 a comunicacin de los resultados a otros es el paso fnal y %ital de presentacin del proceso de diseño! Sin duda, muchos grandes diseños, in%enciones y trabajos creati%os se han perdido para la posteridad slo porque sus creadores no $ueron capaces o no estu%ieron dispuestos a e'plicar sus logros a otros! a presentacin es un trabajo de %enta! El ingeniero, cuando presenta una nue%a solucin al personal administrati%o, gerencial o de super%isin, est tratando de %ender o de probarles que la solucin que #l propone es la mejor! menos que lo anterior se pueda hacer de manera e'itosa, el tiempo y el es$uerzo empleado en obtener la solucin en gran parte se habrn desperdiciado! &uando los diseñadores %enden una idea nue%a, tambi#n se %enden a s- mismos! Si suelen tener #'ito en la %enta de ideas, diseños y soluciones nue%as a la gerencia, comienzan a recibir aumentos salariales y promociones* de hecho, as- es como cualquiera tiene #'ito en su pro$esin! En esencia hay tres $ormas de comunicacin (escrita, oral y grafca), a comunicacin debe ser clara!
2: 7"iseño8 corde a ;ebster &ollegiate "ictionary, diseño es un acto de ideacin para una $uncin o fnal especifco! ?u%inall @: 7"iseño en ingenier-a8 es la generacin y e%aluacin sistemtica e inteligente de especifcaciones para arte$actos cuya $orma y $uncin alcanzan los objeti%os establecidos y satis$acen las restricciones especifcadas! &li%e A: 7"iseño en ingenier-a mecnica8 El diseño mecnico es el diseño de objetos y sistemas de naturaleza mecnica! El diseño en ingenier-a mecnica incluye el diseño mecnico, pero es un estudio de mayor amplitud que abarca todas las disciplinas de la ingenier-a mecnica, incluso las ciencias t#rmicas y de los Buidos! Shigley C: 7"iseño de producto8
