El diseño de productos químicos

El diseño de productos químicos dentro de la ingeniería de productos químicos

A menudo hay confusión entre el diseño de productos químicos e ingeniería de productos químicos. Coherente con un modelo conceptual propuesto recientemente para la ingeniería de productos químicos, el diseño de productos químicos es sólo una faceta, aunque el central, de la disciplina, y ambos conceptos no deben considerarse como sinónimos, al igual que los conceptos tradicionales del diseño del proceso y la ingeniería química no han sido vistos como equivalentes. De acuerdo con este modelo (ver diagrama), ingeniería de productos químicos se pueden estructurar en términos de los pilares fundamentales e interrelacionados, que contribuirá al objetivo principal de diseño de nuevos productos químicos. Tres pilares tales se consideran: (i) el producto químico pirámide; (ii) la integración de los productos productos químicos y el diseño de procesos; (iii) un enfoque de múltiples facetas.

Desde el punto de vista práctico, el diseño de un nuevo producto químico consiste en la realización de los bienes, procesos y funciones de uso (que son sistematizados en un producto químico pirámide) y debe estar

integrado en el diseño de un proceso de fabricación. La incorporación efectiva del diseño de los productos químicos pirámide y el proceso para crear un producto comercializado con éxito en una demanda a escala mundial la adopción de un enfoque de múltiples facetas. Desde esta perspectiva, el diseño de productos químicos se considera la tarea operativa y concreta de la conversión de las necesidades del cliente y las nuevas tecnologías en productos químicos nuevos, y se define como un procedimiento sistemático y un marco de metodologías y herramientas cuyo objetivo es proporcionar un desarrollo más eficaz de este los productos. Este es abarcado por un espacio más grande de los conocimientos emergentes en la interfaz de los campos que tradicionalmente no se han incorporado a la ciencia de la ingeniería química y la práctica (por ejemplo, reología, modelado molecular, ciencia de los materiales, la tecnología en polvo, la biología, la biomedicina). Este espacio de conocimiento corresponde a la ingeniería de productos químicos, que en última instancia tiene que ver con el desarrollo de los pilares fundamentales que sustentan el diseño de productos químicos. Hacer una distinción entre la ingeniería del producto químico y el diseño de productos químicos podría parecer un esfuerzo superfluo, pero esa distinción se cree que contribuye a la plena aceptación de la ingeniería de productos químicos como una rama autónoma de la ciencia de la ingeniería química, así como la enseñanza eficaz de

productos químicos diseño, un tema que a menudo se acepta con reticencia inicial. La necesidad de incorporar la ingeniería de productos químicos en los programas de ingeniería química con el fin de garantizar la competitividad de la profesión en un entorno industrial cada vez más agresiva y diversa ha sido reconocido en los últimos años. De acuerdo con la opinión de lo discutido arriba, para enseñar explícitamente química cursos de diseño de productos es sólo un paso en este proceso. El desarrollo efectivo de la disciplina desde la perspectiva educativa requiere una actualización más profunda de la forma ingenieros químicos están capacitados. En primer lugar, el reconocimiento de la ingeniería de productos químicos como un campo académico bien establecido debe ir acompañada de la ampliación del cuerpo de los conocimientos asociados a la ingeniería química a nuevos campos, como la biotecnología y la biomedicina, y la adopción de un enfoque multifacético a los productos y procesos. Entonces, el carácter particular de los productos químicos requiere de una actualización de los cursos básicos de ingeniería química. termodinámica, fenómenos de transferencia y los fundamentos de la cinética de enseñanza tradicional siguen siendo muy importantes. Sin embargo, otros temas relacionados con los productos químicos también debe hacerse hincapié. Por ejemplo, procesos de separación, tales como la adsorción, extracción y cristalización, y aspectos de la meta-estabilidad, la química coloidal, reología no newtoniano y la catálisis enzimática son de importancia crucial para el

diseño y fabricación de productos químicos. Además, en los casos en que los conceptos tradicionales de la ingeniería química no se han modificado, sería útil para ilustrar con ejemplos relativos a los productos químicos. Por ejemplo, la diálisis del riñón podría ser utilizado para ilustrar los conceptos fundamentales de los fenómenos de transferencia. Particularmente importante es la revisión de los cursos de diseño de procesos. Definición

de

producto

químico

La industria química relacionada con el proceso se ha centrado en productos químicos de los productos básicos. Dado que estas sustancias químicas tienen una composición bien establecida y se comercializan a escala mundial basada en el precio, su viabilidad económica depende del diseño y la operación eficiente del proceso de fabricación en lugar de la adopción de enfoques de diseño del producto. En las últimas décadas el ámbito del sector se ha ampliado para abarcar una gran variedad de productos basados en productos productos químicos de alto valor añadido, que puede ser más o menos clasificados en seis categorías: (I) los productos químicos de especialidad, (Ii) productos formulados, (Iii) los conceptos de base biológica, (Iv) los dispositivos, (V) los productos químicos virtuales, (Vi) basados en la tecnología de bienes de consumo. El éxito comercial de estos bienes está determinado por su rendimiento y la eficacia

con la que se introducen en el mercado. Por lo tanto, la ingeniería de productos químicos se refiere principalmente a este tipo de productos cuyo desarrollo los beneficios de la adopción de enfoques de diseño sistemático. Para distinguir estos productos basados en la química de las sustancias químicas de los productos básicos, el producto químico denominación que se adopte, la normalización de notaciones diferentes que se han empleado en la literatura. En esta terminología, el término producto significa

Producto

químico diseño de la plantilla

para reforzar la idea de que, contrariamente a los productos químicos de los productos básicos que son materiales sencillos, se trata de productos elaborados y complejos, independientemente independientemente de que son compuestos químicos o mezclas, dispositivos, productos virtuales o los productos ensamblados. A pesar de las diferentes categorías de productos químicos tienen poco en común basado en su apariencia o el rendimiento, las similitudes entre ellas no existen en términos de desarrollo y fabricación.

El núcleo de este sitio web está organizado de acuerdo a la plantilla de diseño del producto concepto concepto que aparece abajo

Simplemente, el proceso de desarrollo de nuevos productos es una secuencia de actividades (muchos de ellos intelectuales y organizativas en vez de física) empleados por una empresa de concebir, diseñar y comercializar un producto. El nivel de organización y las etapas del proceso de desarrollo varían de una compañía a otra, dependiendo del tamaño, la naturaleza del negocio y la filosofía de la empresa, así como dentro de una empresa de acuerdo a las características del proyecto. Enfoques estructurados tanto toda la actividad de desarrollo de nuevos productos y cada una de las tareas implicadas en este proceso de tres ofrecen importantes beneficios cuando se incorporan a la práctica

industrial. En primer lugar hacen que el proceso de decisión explícita, la promoción de la comunicación y permitir a todos los miembros en el equipo de desarrollo para comprender la base de las decisiones. En segundo lugar, se puede utilizar como listas de control de los pasos clave en el proceso, garantizar que los aspectos importantes no sean ignorados. Por último, las metodologías estructuradas son en gran medida autodocumentación, por lo que es fácil de llevar un registro de la toma de decisiones para futuras referencias y formación para los recién llegados. Desde el punto de vista educativo, mediante el desarrollo de productos nuevos enfoques estructurados como base para la enseñanza tiene claras ventajas de permitir a organizar

el pensamiento, lo que facilita la comunicación de ideas y la estructuración de los cursos. Las herramientas, métodos, estudios de casos y las referencias presentadas en este sitio se organizan de acuerdo a la plantilla de diseño del producto concepto anterior. Aunque las etapas anteriores y posteriores de todo el proceso de desarrollar un nuevo producto no se consideran aquí, hay que señalar que el diseño de concepto de producto es sólo una de las actividades de este proceso. La declaración de la misión del proyecto resultante de la fase inicial del proceso de desarrollo es la entrada necesaria para comenzar la fase de diseño conceptual. El primer paso en esta etapa es la de explorar las necesidades de espacio, identificando las necesidades de los clientes del nuevo producto debe cumplir. Estos requisitos, que originalmente se expresa en el lenguaje de los clientes subjetivo y cualitativo, se traducen en términos más cuantitativos, las especificaciones de rendimiento del producto, y los valores objetivo de estas especificaciones se establecen. A continuación, ideas alternativas de productos que pueden satisfacer las necesidades de los clientes se generan y se evaluó con el fin de seleccionar los más prometedores. Dependiendo de la naturaleza del proyecto y el producto se desarrolla, el paso de selección de conceptos que tenga que ser integrado con un paso de prueba de concepto. [5] El siguiente paso, el establecimiento de las especificaciones del producto final, implica la revisión de las especificaciones de rendimiento del producto y establecer sus especificaciones de

diseño. Por último, las actividades posteriores del proceso de desarrollo se han previsto. En general, el diseño del concepto del producto no es un proceso secuencial los diferentes pasos que tienden a coincidir en el tiempo y la iteración es a menudo necesario. Los enfoques, herramientas, ejemplos ilustrativos y referencias proporcionadas en esta página web se refieren a las medidas de identificación necesario (paso 1), el establecimiento de las especificaciones del objetivo de rendimiento (paso 2), la generación de ideas (paso 3), la selección de la idea (paso 4) y establecimiento de las especificaciones del producto final (paso 6). La sección octava de la página web va más allá del proceso de diseño conceptual, discutir algunos aspectos del diseño de los procesos de los productos químicos. Naturalmente, en el contexto industrial, las actividades de desarrollo de productos implicar a todas las funciones básicas de la organización, y algunos de los enfoques y herramientas que se discuten en este sitio web pertenecen a la esfera de la comercialización y la gestión en lugar de la ingeniería química. Sin embargo, los ingenieros químicos deben ser capaces de por lo menos a entender de una comunicación eficaz dentro del equipo de desarrollo. Además, se cree que la mezcla de visión técnica con perspectivas de comercialización y la gestión es muy beneficioso. Introducción

El primer paso del proceso de diseño del producto concepto es entender las

necesidades del cliente y efectiva comunicación y la discusión en el seno del

equipo de desarrollo (ver el diagrama abajo).

La distinción entre las necesidades del cliente y las especificaciones que deben tenerse en cuenta. Las necesidades del cliente (los requerimientos del cliente o los atributos de los clientes) se refieren a los problemas de un producto y resuelve las funciones que realiza. Son independientes del concepto de producto particular, el equipo podrá decidir que se desarrollan en etapas posteriores del proceso de diseño. Las especificaciones de productos, en particular, el objetivo revisado las especificaciones y las especificaciones de diseño, dependerá del concepto seleccionado, basándose en técnicas y las compensaciones económicas, la competencia las características del producto, así como las necesidades del cliente. Esta distinción se hará más patente cuando el establecimiento de especificaciones de rendimiento de destino y las especificaciones del producto final se discute.

ser continuamente mejorado y refinado. Sin embargo, la aplicación de una estructura, aunque no rígida, el enfoque de [43-45] para estudiar las necesidades de espacio ofrece varios beneficios, incluyendo: (I) reforzar el enfoque del producto en las necesidades del cliente; (Ii) asegurar que no hay necesidad crítica de clientes se pierde o se olvida; (Iii) promover la identificación de las necesidades latentes o escondidas, además de los requisitos explícitos; (Iv) proporcionar una base de datos para   justificar las especificaciones del producto; (V) la creación de un registro de archivo de la fase de identificación de las necesidades; (Vi) desarrollar una comprensión común de las necesidades del cliente entre los miembros del equipo de desarrollo. :

La identificación de las necesidades es un proceso esencialmente cualitativos con matices diversos, y el rendimiento de los equipos de desarrollo de este nivel pueden

Listado de los enfoques y herramientas

El proceso de identificación de las necesidades del cliente puede ser descrito en términos de cuatro pasos.

El primer paso es reunir los datos en bruto, por lo general a través de entrevistas, grupos focales o explorando el contexto del uso del producto, ya sea por la observación pasiva o la adopción de un "ser un usuario" actitud. observación pasiva implica la observación de los clientes con productos similares o relacionados con la fase de desarrollo o la aplicación de la tarea para la que está destinado el nuevo producto. La adopción de un "ser un usuario" actitud, los miembros del equipo de recogida de datos por ser un cliente activo y el usuario de la competencia y productos relacionados. La estrategia para interactuar eficazmente con los clientes, sin importar el método de recolección de datos aplicada, debe ser receptivo a la información proporcionada por ellos y evitar la confrontación o la postura defensiva. La selección de los clientes para fines de recopilación de datos es una tarea fundamental, que puede ser complicado cuando diversos grupos de personas puede ser visto como el cliente. Una selección de los clientes de la matriz puede ayudar a planificar la exploración de los mercados y la variedad de clientes. Si los usuarios posibles, plomo (los clientes que experimentan las necesidades de meses o años venideros la mayoría del mercado) deben ser identificados y considerados en el proceso de recopilación de datos. [46, 47] Esta clase de clientes son muy útiles porque tienden a ser particularmente capaz de articular las nuevas necesidades y ya puede haber inventado soluciones para sus problemas. La interacción con los clientes y la observación del contexto de la aplicación del nuevo producto son normalmente documentadas por la grabación de audio, escribiendo notas, grabación de vídeo o la fotografía. La tarea final en la etapa de recopilación de datos es escribir notas de agradecimiento a

los clientes que participan en el proceso de desarrollar y mantener una buena relación con ellos. Esta relación es importante porque su aportación puede ser de gran valor en las etapas subsiguientes del proceso de desarrollo. Los resultados paso de recopilación de datos en un conjunto de datos en bruto en forma de declaraciones de los clientes a menudo se complementa con grabaciones de vídeo o fotografías. El siguiente paso es interpretar esta información y traducirla a las necesidades del cliente subyacente expresado en declaraciones escritas. El proceso de traducción debe ser realizada por los miembros del equipo más de una con el fin de captar la necesidad de estados posibles. Por lo general 50 a 300 estados necesitan el resultado de los pasos anteriores. Este gran número de requisitos de cliente detallada es difícil de resumir y maneje de las actividades de desarrollo posterior. Por lo tanto la exploración de las necesidades de espacio lleva a cabo mediante la organización de estas necesidades declaraciones en una   jerarquía. Generalmente, su jerarquía se compone de un conjunto de necesidades primarias, cada una de las cuales se detallan en un conjunto de necesidades secundarias. Cuando el número de requisitos de los clientes es grande, las necesidades secundarias pueden dividirse en las necesidades terciario. La jerarquía de la declaración de necesidades puede ser simplemente editado en forma de lista, pero los diagramas de afinidad o diagramas de árbol se puede utilizar para obtener una mejor organización visual. La estructura jerárquica de los estados necesitan no proporciona ninguna información sobre la importancia relativa clientes depositan en ellos. Sin embargo, este tipo de información es esencial para el equipo para hacer concesiones en el diseño

del nuevo producto. Así, la fase de identificación de necesidades termina con la clasificación de las necesidades del cliente. La importancia relativa de las necesidades se puede expresar en términos numéricos de los pesos (en base a la experiencia de los miembros del equipo o de otras encuestas de clientes) o aplicando el método de Kano. Este método permite la clasificación de las necesidades de una sola dimensión, atractivo o debe ser-sobre la base de encuestas a los clientes.

El resultado de la etapa de identificación de necesidades es un conjunto de requisitos de los clientes clasificados y organizados  jerárquicamente, que se traduce en términos cuantitativos en la siguiente etapa del proceso de desarrollo. Esquema resumen de los enfoques y herramientas

:

Estudio de caso

El desarrollo de un nuevo concepto de pintura :

Útil ciencia

Este estudio de caso ilustra la exploración de las necesidades de espacio, y por lo tanto se centran en la aplicación de enfoques de investigación de mercados. : Diseño problema

Normalmente la identificación de las necesidades del cliente consiste en una serie de sutilezas y detalles importantes difíciles de resumir brevemente, y el número de requisitos de un producto nuevo debe cumplir tiende a ser grande. Así, este ejemplo sólo ilustra la metodología general para explorar las necesidades de espacio. En lugar de centrarse en la determinación de una lista exhaustiva de las necesidades de una pintura debe satisfacer, que utiliza un número limitado de requisitos de cliente para discutir algunas ideas clave. El Sr. Verde y Azul Sr. trabajado durante mucho tiempo en el sector de pinturas de una gran multinacional. Debido a una reestructuración interna, la compañía decidió dejar el país en marcha la producción de plantas de tamaño pequeño, donde el

:

Solución: Enfoque

Las pinturas son una categoría bien

señor Green y Blue Sr. fueron empleados para un sitio de tamaño medio existente. Conocer las potencialidades del mercado de la pintura nacional y con amplia experiencia en el sector, los dos trabajadores decidieron hacer frente a su situación de paro repentino mediante la creación de su propio negocio. Su empresa comenzó con la fabricación de las formulaciones típicas de pintura similar a los productos existentes. Sin embargo, a medida que se establecieron cómodamente en el mercado, se decidió desarrollar un nuevo producto con claras ventajas competitivas. Después de realizar una investigación inicial, la siguiente declaración de misión se formalizó el proyecto de desarrollo de productos nuevos:

desarrollado de productos, y por lo tanto un enfoque estructurado para la etapa de identificación de necesidades es particularmente útil.

Las medidas implementadas por el equipo encargado del proyecto fueron:

Solución: Paso 1 - Recoger datos en bruto de los clientes

Paso 1 - Recoger datos en bruto de los clientes Paso 2 - Interpretar los datos en bruto en términos de las necesidades del cliente Paso 3 - Organizar las necesidades en una  jerarquía Paso 4 - Establecer la importancia relativa de las necesidades

La compañía estaba bien establecida en el sector de pinturas y tenía una idea general acerca de las necesidades básicas de una pintura debe satisfacer. Sin embargo, para entender profundamente las necesidades específicas de los mercados de destino, el equipo realizó una serie de uno-a-uno entrevistas. La selección de los clientes de la matriz siguiente muestra el perfil de los clientes entrevistados.

Estos pasos se describen en las páginas siguientes.

Las entrevistas se llevaron a cabo en el entorno de los clientes y cada uno dura entre 1,5 a 2 horas. Aunque los miembros del equipo preparó una guía de entrevista antes de visitar a los clientes, en el campo que ha adoptado una actitud muy flexible, y cuando el cliente estaba proporcionando información útil que no se preocupe de ajustarse estrictamente a la guía. Al realizar las entrevistas que también trató de estar alerta para las sorpresas y la expresión de las necesidades latentes, y ver la información no verbal. Las notas manuscritas eran el método empleado para documentar las entrevistas.

Ser conscientes de la importancia de los usuarios de plomo llamada en la identificación de las necesidades latentes del mercado, el equipo decidió entrevistar a la señora del arco iris. La señora del arco iris tenía un buen conocimiento de las pinturas y los sectores de la restauración de la casa. Ella trabajó con el Sr. Verde y Azul en el señor de la multinacional durante mucho tiempo. Ser muy aficionado a las casas de antigüedades y decoración que tiene como su pasatiempo favorito, cuando la empresa se trasladó decidió convertir sus pasiones en un negocio y abrió una pequeña empresa que compra casas de antigüedades, restaura, refurnishes, decora y vende. Además, el Sr. Verde y Azul señor se acordó de ella como una mujer muy inventiva y dinámica, y sugirió que el equipo

de desarrollo que podría tener un perfil de usuario de plomo. Una de las ideas principales que el equipo mantuvo la entrevista con la señora del arco iris fue la siguiente: Con mucha frecuencia, los profesionales que trabajan con ella sienten que no están comprando la pintura ideal para la aplicación, y con frecuencia se utiliza el conocimiento que tiene de sus tiempos en el sector de la pintura a la clase de formular una mezcla de pintura adecuada destinados a los fines específicos. Además de realizar entrevistas, los miembros del equipo también estuvo 6 horas con dos profesionales de una empresa de construcción seleccionado, los acompañen a la tienda donde compraron las pinturas y verlos pintar una casa restaurada. También pasó dos mañanas con los vendedores de pintura observar el comportamiento de compra de sus clientes. A continuación, se presenta como un ejemplo del tipo de notas tomadas por los miembros del equipo cuando se explora el ambiente del uso del nuevo producto: La pintura salpicaduras de molestar a los profesionales de la pintura de las paredes cuando se tiene que limpiar después de que el trabajo está terminado. Al comprar la pintura, el cliente no profesionales "hágalo usted mismo tiende a preocuparse por el mantenimiento del color de la pintura después de la aplicación y el secado con respecto a la presentada en el catálogo y en la lata.

Al final del proceso de recopilación de datos, una nota de agradecimiento fue enviada a todos los participantes. El Sr. Verde y Azul Sr. invitó a la Sra. del arco iris para visitar su empresa y almorzó con ella. : Solución: Paso 2 - Interpretar los datos en bruto en términos de las necesidades del cliente A continuación, el equipo de interpretar la información recogida y lo tradujo a las necesidades del cliente subyacente. En el proceso de traducción de los miembros del equipo eran especialmente cuidadosos a: (i) la frase de la necesidad sobre la base de la funcionalidad del producto y no la posible solución técnica que garantice la funcionalidad, por lo que la expresión de la necesidad es independiente de una solución particular; (ii) expresar las necesidades de la manera más concreta los datos sin procesar para evitar pérdidas de información; (iii) cuando sea posible, el uso positivo en lugar de frases negativas para facilitar la traducción de las necesidades en términos cuantitativos; (iv) la necesidad de expresar como un atributo del producto que se está diseñada para garantizar la coherencia y facilitar la conversión posterior de los requisitos del cliente en una especificación cuantitativa; (v) evitar las palabras "debe" y "debería" no implica un nivel de importancia de la necesidad en este momento.

La traducción de algunas de las notas del equipo en declaraciones necesidad se ilustra

a continuación, mostrando cómo el equipo aplicó las recomendaciones anteriores.

: Solución: Paso 3 - Organizar las necesidades en una jerarquía

organizó la necesidad de declaraciones en una jerarquía, que se presenta en la siguiente lista.

Siguiendo el procedimiento descrito anteriormente (recordemos el resumen esquemático de la aproximación a la identificación de necesidades), el equipo

atractivo. necesidades unidimensionales son aquellas sobre las cuales la satisfacción del cliente es proporcional a la funcionalidad de su producto. Un rápido secado de la pintura después de la aplicación es un ejemplo de una dimensión necesidad - el más rápido de la pintura se seca, el más satisfecho es el cliente; de pintura de secado lento proporciona más insatisfacción de los clientes. En el caso de que los posibles necesidades, los clientes están tan insatisfechos que el producto es menos funcional, pero su satisfacción no se eleva por encima neutral, no importa la funcionalidad de su producto. Por ejemplo, con una pintura que no se adhiere a la superficie hace que el cliente esté satisfecho, sin embargo, una buena adherencia de la pintura y se espera que por lo tanto, no eleva el nivel de satisfacción del cliente.

Solución: Paso 4 - Establecer la importancia relativa de las necesidades Con el fin de establecer la importancia relativa de las necesidades, el equipo aplicó el método de Kano. Este método permite clasificar las necesidades como una dimensión, debe-ser y

Necesidades sobre las que el cliente está más satisfecho cuando el producto es más funcional, pero no satisfecho cuando el producto es menos funcional se dice que las necesidades de atractivo. Por ejemplo, los clientes no pueden ser particularmente satisfecho cuando la aplicación de la pintura consiste en salpicar como para ellos es normal tener que limpiar después de terminar de pintar. Sin embargo, se convertirán en más satisfechos si la pintura se aplica sin salpicaduras y sus esfuerzos de limpieza se reducen. El método de Kano consiste en la administración de cuestionarios a una muestra de clientes. En estos cuestionarios a

los clientes se les pregunta cómo se sienten cuando una determinada característica asociada a una necesidad presente y cómo se sienten cuando no está presente. A cada parte de la pregunta, el cliente puede responder en una de cinco maneras diferentes. Los cuestionarios se han diseñado siguiendo un modelo específico. La tabla de evaluación de Kano se utiliza para determinar la categoría de las necesidades

: Introducción

sobre la base de las respuestas dadas en cada cuestionario. La clasificación final de cada necesidad corresponde a la visión del cliente dominante en el total de los cuestionarios. En la aplicación del método de Kano, el equipo de desarrollo obtuvo los siguientes resultados:

En esta etapa del proceso de diseño del concepto, las necesidades que el producto

debe cumplir están bien documentados, pero se suelen expresar en el lenguaje de los clientes. Estas necesidades han de traducirse en las especificaciones del producto, el cual será revisado y completado posteriormente una vez al concepto de producto es prometedor identificados (ver el diagrama abajo).

Presentación de la idea de un producto químico pirámide [53] puede ser útil para aclarar el proceso de dos etapas del establecimiento de especificaciones del producto. Los clientes tienden a no juzgar el valor del producto sobre la base de las características técnicas, sino en la funcionalidad y el rendimiento de los atributos tales como la facilidad de aplicación de una loción y la resistencia a la falta de un conjunto de diálisis. Estos atributos pueden ser designados como factores de calidad. Debido a factores de calidad son a menudo intrínsecamente cualitativa y subjetiva, es útil para desarrollar parámetros cuantitativos para modelar ellos, los índices de rendimiento de los llamados. los índices de rendimiento (y por lo tanto los factores de calidad) por lo general dependen de tres factores principales: (I) la composición y las propiedades físicoquímicas de los materiales que forman el producto; (Ii) la estructura del producto, que depende del proceso de fabricación; (Iii) las condiciones de uso del producto. La relación entre los índices de rendimiento y

la composición del producto, las propiedades de los ingredientes del producto y la estructura del producto (cuando corresponda) ha sido matemáticamente sistematizada a través del concepto de la función de propiedad. En el caso de los productos químicos, a diferencia de los productos básicos, la estructura tiene a menudo una influencia preponderante sobre la funcionalidad y las propiedades de uso final. La estructura del producto deseado requiere la selección de una receta adecuada, pero a menudo es determinada en gran medida por el proceso de fabricación. funciones de proceso cuantificar la relación entre las condiciones del proceso y los atributos estructurales del producto. Además de la composición del producto, las propiedades de los ingredientes del producto y la estructura del producto, las circunstancias en que un producto químico se utiliza también afectan a su calidad percibida. Parámetros que describen la forma en que el cliente utiliza el producto (por ejemplo, la magnitud de las fuerzas de corte como loción corporal se aplica) y las condiciones ambientales bajo las cuales el uso del producto se lleva a cabo (por ejemplo, la temperatura del nivel de humedad, y el sustrato sobre el cual se aplica una pintura) no puede controlar directamente. Bajo la nomenclatura Taguchi que corresponden a factores de ruido que afectan el rendimiento del producto y por lo tanto exigen robustez del producto. Las funciones de uso sobre los índices de rendimiento para los parámetros de interacción con el cliente y las condiciones de uso del medio ambiente también puede ser establecida. La idea de un producto químico pirámide (representado abajo) sistematiza las relaciones entre la receta de productos, propiedades de los materiales 'físico-

químicas, las variables de proceso, los atributos del producto estructurales, las

variables de uso y los factores de calidad del producto.

Las necesidades del cliente y su asociación con factores de calidad determinados en la primera etapa del diseño conceptual ofrecen una idea clara de las cuestiones de interés para los clientes, pero al ser inherentemente subjetivos y cualitativos, que no proporcionan orientación precisa sobre el desarrollo de productos. Así, el siguiente paso es establecer un conjunto de especificaciones de rendimiento objetivo detallar la funcionalidad exacta requerida para el producto. Siguiendo la terminología utilizada en el producto químico pirámide, el establecimiento de estas características

consiste en elaborar una lista de los índices de rendimiento (trabajando como métrica para los factores de calidad) y especificando los valores de los índices idealmente debe tener para que el producto cumple con las expectativas de los clientes. Es importante señalar que en este punto del proceso de desarrollo, el equipo sólo está concentrado en parte del espacio que ocupan los productos de la parte superior de la pirámide de productos químicos. La solución para el problema de diseño no ha sido solicitada y por lo tanto no es posible

dar más detalles acerca de la receta o los atributos estructurales del producto. Por lo tanto, las especificaciones establecidas en esta etapa son las especificaciones de rendimiento, en lugar de las especificaciones de diseño. Que cumpla estas especificaciones preliminares depende de los detalles de la idea del producto final seleccionado. Por esta razón por la que se etiquetan como las especificaciones de rendimiento de destino. Más adelante en el proceso de desarrollo, después de una solución prometedora es identificado, estas especificaciones pueden eventualmente ser revisada teniendo en cuenta las limitaciones y compensaciones asociadas a la solución particular, y las especificaciones de diseño que ofrecen el rendimiento deseado se establecerá. El conjunto de especificaciones de funcionamiento revisadas y especificaciones de diseño se constituyen las especificaciones del producto final. :

Listado de los enfoques y herramientas

El proceso de establecer las especificaciones de destino del producto puede ser estructurado en tres pasos. En primer lugar una lista de los índices de rendimiento nominal tiene que estar preparado. Precisos y mensurables índices de rendimiento capaz de traducir objetivamente los factores de calidad valorados por los clientes tienen que ser identificadas. Este proceso, llevado a cabo iterativamente hasta que se alcanza el consenso, se basa en la creatividad y la experiencia del equipo. En el caso de los productos químicos, cuya funcionalidad proporciona generalmente los

procesos físico-químicos, el equipo puede ser útil la siguiente lista de control mental para asegurarse de que todo el espacio de las necesidades y se contempla todos los aspectos de la ciencia involucrada en cuenta son: (1) escribe las reacciones químicas completas para todas las medidas químicas proporcionado por el uso; (2) realizar balances de masa y energía importante en el uso del producto; (3) estiman que ninguna de las tasas importantes que se producen durante el uso del producto. Lo ideal sería que cada necesidad debe reflejarse en un índice de rendimiento única que se correlaciona perfectamente con el grado en que el producto satisface al cliente. En la práctica, esto no siempre es posible y varios indicadores que sean necesarias para la captura de un solo factor de calidad. Algunas necesidades no pueden ser fácilmente traducido a indicadores cuantificables. En tales casos, un grupo de clientes puede ser usado para evaluar el factor de calidad. La importancia relativa de los índices de rendimiento tiene que ser establecido. La calificación de importancia de los índices de rendimiento por lo general se deriva de la de las necesidades que reflejan. En los casos en que el número de índices de rendimiento es relativamente pequeño y su peso es de importancia crítica, análisis conjunto puede ayudar en este proceso. Un simple las necesidades de rendimiento de los índices de la tabla o matriz ayuda a sistematizar la información en este

momento. Esta matriz es un elemento clave de la Casa de la Calidad, un Quality Function Deployment (QFD) de Microsoft. Una vez que una lista de los índices de rendimiento nominal está preparado, el siguiente paso es reunir información de referencia, ya sea en términos de los índices o la percepción de los clientes del grado relativo de los productos que la competencia satisfacer sus necesidades. Evaluación comparativa de la información, lo que permitirá al equipo a la posición del nuevo producto en el mercado, es crucial para garantizar el éxito comercial. Competitiva cartas de referencia se puede utilizar para organizar esta información. Estas cartas en última instancia, puede ser incorporado como una de las habitaciones de la casa de la calidad. Por último, la información disponible se sintetiza, y los valores ideales y marginales de los índices de rendimiento establecidos son. Estos valores son especificaciones preliminares que describe la funcionalidad deseada para el producto. Posteriormente, el equipo va a generar ideas de productos y el uso de estas especificaciones preliminares para seleccionarlos.

El Producto Matriz de Planificación de QFD, a menudo se refiere como la Casa de la Calidad, puede ayudar a lo largo de todo el proceso de establecer las especificaciones de objetivos de comportamiento. QFD, desarrollado originalmente por Akao y Mizuno a principios de 1960, es un enfoque que lleva la voz del cliente en el desarrollo de productos desde la fase de diseño conceptual hasta la fabricación, lo que permite troughout planificación de la calidad del proceso de ingeniería concurrente y facilitar la combinación de tiempo basado en la competencia y la orientación al cliente. metodología QFD se basa en un conjunto de matrices que relacionan las entradas a las salidas. El Producto Matriz de Planificación (Casa de la Calidad) tiende a ser la primera matriz de la metodología y refiere los requisitos cualitativos de clientes a las características de calidad medibles del producto, que son prioritarias. Los valores objetivo para las características medibles, seleccionados sobre la base de benchmarking competitivo, también se incluyen en la matriz. Esquema resumen de los enfoques y herramientas :

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Estudio de caso

Confort en las bebidas: un sistema de refrigeración portátiles para bebidas Diseño problema

La firma John enfriamiento & Son fabrica alimentos y bebidas sistemas de refrigeración. El Sr. Juan de refrigeración, el fundador de la empresa, se le ocurrió recientemente con la idea de desarrollar un sistema de

refrigeración portátiles para las bebidas que prácticamente permite que cualquiera pueda disfrutar de una bebida agradable y fresco en cualquier momento, en cualquier lugar. Siendo él mismo un excursionista, pensó que tal sistema podría ser útil en muchas situaciones, como cuando se viaja o senderismo, en los que los sistemas habituales de refrigeración (neveras, hielo, recipientes térmicos) no se puede utilizar o no realizar de manera eficiente. Él habló de su idea con la comercialización y gestores de I + D, y un pequeño grupo se reunió para evaluar su potencialidad y, finalmente,

desarrollar un nuevo producto que permita a la empresa para ampliar su cartera.

Paso 3 - Ajuste ideal y marginales de los valores de los índices de desempeño

Analizar el mercado, el equipo concluyó que la oportunidad descubierto por el Sr. John era en realidad vale la pena ser explorado.

: Solución: Paso 1 - Preparar la lista de índices de desempeño

Las siguientes necesidades para el sistema de refrigeración portátiles fueron identificados:

Solución: Enfoque

Para optimizar su esfuerzo en la traducción de las necesidades del cliente en una descripción precisa de la funcionalidad deseada del producto y establecer datos de referencia para evaluar el éxito potencial de ideas de producto posible, el equipo de aplicación los siguientes tres pasos. Paso 1 - Preparar la lista de índices de desempeño Paso 2 - Recoger información sobre la competencia de evaluación comparativa

El equipo identificó por primera vez los indicadores cuantitativos más adecuada para reflejar las necesidades del cliente. Como punto de partida, que trató de describir la funcionalidad del producto al observar los procesos físico-químicos inherentes a su uso. El producto está dirigido a eliminar el calor de una determinada cantidad de bebida, de refrigeración a una temperatura adecuada. Así pues, aunque su funcionalidad puede implicar una reacción química (por ejemplo, si el equipo decide que una reacción endotérmica es la mejor manera de eliminar la energía de la bebida), el sistema no proporciona un proceso químico para el usuario final, pero sólo una transformación física. Dado que en esta etapa el equipo se ocupa sólo de la descripción de la funcionalidad del producto y no había comenzado a explorar el espacio de soluciones, sólo que esta transformación física tenía que ser considerado. El balance de energía importante para el uso del producto era trivial. Si se asume que: - El sistema debe ser capaz de enfriar una bebida estándar de 500 ml (V) - La bebida puede estar a 25 ° C (o temperaturas aún más elevadas en condiciones de consumo fuera en lugares calientes) y 12 ° C es una temperatura razonable para proporcionar el disfrute de una bebida fresca, de modo que el sistema debe ser capaz de proporcionar un descenso de temperatura de al menos 17 ° C (DT) - La densidad de la bebida () es 0.998 g.cm3 y su capacidad calorífica específica cp es 4.18 J / gK (en esta etapa es razonable

considerar que las propiedades del agua a 25 ° C son bien representativas de la propiedades de una bebida hipotética) se trataba de que el sistema debe ser capaz de eliminar al menos la energía Q: Q = .V.cp.T = 35 kJ. Obviamente, la velocidad a la que se retiró este calor fue también crucial para describir el rendimiento del producto. Tanto la energía que el sistema debe ser capaz de eliminar y la velocidad a la que esto sucede se consideraron útiles los índices de rendimiento que refleja los requerimientos del cliente para la capacidad de bebidas frías (necesidad 1) y un funcionamiento rápido (necesitan 4), respectivamente. Teniendo en cuenta cada necesidad, a su vez y discutir hasta que se alcanzó un consenso, el equipo estuvo de acuerdo en el rendimiento índices enumerados a continuación en la tabla de las necesidades de rendimiento de los índices. Ellos trataron de traducir cada necesidad por un único indicador, pero en algunos casos en que esto no era posible. Por ejemplo, el peso y el tamaño del sistema son importantes para juzgar su portabilidad (necesita 2), y la capacidad del sistema para enfriar una bebida (se necesita 1) se refleja mejor si tanto el descenso de la temperatura prevista

y la energía que tiene que ser eliminado se consideran. Además, algunos de los índices de rendimiento identificados captura de más de una necesidad. Por ejemplo, el número de veces que el sistema se puede utilizar y los costos involucrados en su reutilización reflejan principalmente la reutilización (necesidad 9), pero se traducen también, en cierta medida, la adecuación de los precios (la necesidad 7) como prima puede se pagará si el producto se puede utilizar más de una vez. La seguridad (necesidad 5), versatilidad (necesita 8) y ambientales de manejo (necesita 10) del sistema no son fácilmente cuantificables. En esta etapa, el equipo considera que su evaluación (en una escala de 1 (calificación más baja) a 10 (mayor número)) sería conveniente que los resultados de estas necesidades. Después de elaborar la lista de los índices de rendimiento, el equipo estableció su importancia relativa para el éxito del nuevo producto en una escala de 0 (menos importante) a 1 (más importante). Se sentían lo suficientemente seguros para votar las métricas basadas en su propia experiencia y las calificaciones de importancia de las necesidades.

: Solución: Paso 2 - Recopilar información de benchmarking competitivo

desarrollo de una auto-enfriamiento puede (IC puede TM).

Con el fin de tener datos de referencia para establecer los valores objetivo para los índices de rendimiento y la posición del nuevo producto en el mercado, el equipo trató de encontrar un punto de referencia adecuado.

Esto se integra de empaque y refrigeración de bebidas, y por lo tanto no sirven exactamente los mismos fines del producto en desarrollo, que pretende ser un sistema de enfriamiento en lugar de un sistema de embalaje. Sin embargo, dado que algunas de las aplicaciones de ambos sistemas pueden superponerse, el equipo consideró que el auto-enfriamiento puede se un punto de referencia adecuado.

La idea de un sistema de refrigeración portátiles parecía ser bastante innovadores. Sin embargo, se enteraron de que Tempra y tecnología de Crown Holdings, dos empresas estadounidenses, estaban trabajando en el

La información sobre el desempeño de I.C. Puede TM en términos de los indicadores

identificados antes de que se hayan recogido y sistematizado en el siguiente gráfico de la

competencia de evaluación comparativa.

: Solución: Paso 3 - Colocar ideales y valores marginales de los índices de desempeño

el equipo utilizó la Casa de la Calidad para la síntesis de los datos y que les apoyen en la reflexión y la toma de decisiones en el proceso de establecer las especificaciones objetivo de rendimiento para el nuevo producto. Una versión simplificada de la Cámara de calidad producidos se presenta a continuación.

Por último, el equipo asigna valores ideales y marginales de los índices de desempeño. El enfoque de QFD había sido recientemente introducido en las prácticas de gestión y el desarrollo de la empresa. Consistentemente,

: Introducción

Una vez que las necesidades de espacio se explora, un gran volumen de ideas de productos alternativos tiene que ser generado. Estas ideas serán posteriormente analizados y evaluados con el fin de seleccionar la más promisoria para el futuro desarrollo (ver el diagrama abajo). Las estimaciones varían en diferentes negocios, pero el consenso general entre los desarrolladores de productos es que alrededor de 100 ideas son necesarias para obtener un producto ganador.

Generación de productos idea se basa en gran medida de la imaginación y la creatividad de los miembros del equipo de desarrollo y su capacidad para integrar datos procedentes de diversas fuentes. Por lo tanto, es una actividad intrínsecamente intelectual y desordenada. Sin embargo, desempeña un papel crucial en el proceso de desarrollo y no debe ser dejado al azar - las buenas ideas son a veces sin éxito, se materializó, pero una mala idea rara vez termina en un producto ganador. Establecimiento de la fase de generación de ideas como una función de garantías previsto que el equipo de desarrollo reúne la información de muchas fuentes diferentes, bien explora conceptos alternativos, efectivamente integra soluciones parciales y se aprovecha de las potencialidades de todos sus miembros Un enfoque estructurado para la generación de productos idea puede ser descrito en términos de cuatro pasos.

Las necesidades del cliente y las especificaciones de rendimiento de destino son el principal insumo para el proceso de generación de ideas de producto. Con base en esta información, el problema de diseño es el primer aclarado mediante el desarrollo de una comprensión general de los principales temas implicados y, finalmente, que descomponerse en subproblemas. Dependiendo de la naturaleza del proyecto y los recursos asignados a ella, el equipo de desarrollo de conciencia, podrá decidir aplazar la solución de algunos de los subproblemas y la dirección únicamente los más críticos para el éxito del nuevo producto. Para los productos con funciones simples, la descomposición del problema de diseño no puede ser muy útil. conceptos Posible solución para el problema general y más simple subproblemas en que se descompone luego son identificados mediante la exploración de fuentes externas e internas de las ideas. búsqueda externa es un proceso de recopilación de información dirigidas a la búsqueda de soluciones existentes problema. Se trata de un trabajo de investigación en los que una buena red de contactos profesionales y la persistencia e ingenio en la búsqueda de oportunidades y lleva son esenciales. Al basar la búsqueda externa en una lista de las fuentes imaginables de ideas de nuevos productos puede ayudar a gestionar el proceso y la garantía de que una exhaustiva exploración se lleva a cabo. Usuarios avanzados, expertos y consultores externos, las patentes, literatura científica y el comercio, ferias comerciales y productos de la competencia

suelen ser vistos como útiles fuentes externas de ideas. La búsqueda interior de los conceptos de solución corresponde a la exploración de la creatividad individual y colectiva y el conocimiento de los miembros del equipo de desarrollo. Decenas de técnicas para estimular la reflexión tanto individual como de equipo divergentes se han desarrollado. Lluvia de ideas es una de las más comunes, pero otras herramientas tales como lluvia de ideas, el software de generación de ideas y TRIZ (teoría de la resolución de problemas inventivos) también se han encontrado muy útil para mejorar el pensamiento creativo ya sea por estar integrado en las sesiones de lluvia de ideas o de forma independiente. La aplicación de técnicas de creatividad y las herramientas favorece el pensamiento fuera de la caja, facilita la posibilidad de grabar, recuperar y reconstruir las ideas, y en última instancia, ayuda al equipo en la generación de un alto volumen de soluciones concepto posible.

Natural de detección del producto, ensamblaje molecular al azar, la química combinatoria y AMD (Computer Aided Molecular / Mezcla de diseño) enfoques pueden ayudar al equipo de desarrollo cuando el problema de diseño requiere encontrar compuestos, preparados o de materiales que poseen una funcionalidad deseada. La búsqueda entre las fuentes externas e internas de los resultados de las ideas en un alto volumen de conceptos de productos y soluciones parciales para los subproblemas en que se descompone el problema de diseño. Tener listo para ser explorado de manera sistemática, organizada, sintetizado e integrado con el fin de lograr soluciones globales. El concepto de árbol de clasificación y la tabla concepto de combinación de dos herramientas específicas para la gestión de esta fase del proceso de generación de ideas, que por lo general actúa más como una guía para la búsqueda más que como una etapa final. Esquema resumen de los enfoques y herramientas

:

Estudio de caso

Un trago largo con gas duradera :

Útil ciencia

(i) Termodinámica de la solubilidad del gas (ii) la estabilidad de la burbuja y la nucleación (iii) la disolución química de CO2 : Diseño problema

Delicioso y con sabor a fruta Ltd es una empresa de tamaño medio establecido en el negocio de bebidas no alcohólicas, la comercialización de una amplia gama de  jugos y aguas. La empresa tiene la intención de ampliar su cartera de productos para el mercado de bebidas gaseosas. Lanzamiento de una bebida que se diferencia por su calidad de larga duración con gas que parecía ser una buena estrategia para entrar en ese

mercado. Un equipo de desarrollo fue el encargado de desarrollar este tipo de producto. Exploración del espacio tiene que llevar la siguiente lista de requisitos para el producto:

: Solución: Enfoque Con el fin de maximizar su rendimiento, el equipo de desarrollo en marcha un procedimiento sistemático de cuatro pasos para generar ideas de productos: Paso 1 - Aclarar el problema de diseño Paso 2 - Búsqueda en el exterior Paso 3 - Búsqueda interna Paso 4 - Explorar de forma sistemática : Solución: Paso 1 - Aclarar el problema de diseño El problema del equipo tuvo que superar fue el diseño de un trago largo con gas duración que permite a la empresa de penetrar en el mercado de bebidas gaseosas. En vista de la simplicidad del producto, la descomposición del problema, no se consideró necesario. : Solución: Paso 2 - Búsqueda en el exterior El equipo de desarrollo de consultar varios expertos, entre los cuales un grupo de

investigación en la universidad local con quien Delicious y con sabor a fruta Ltd había tenido antes de proyectos de colaboración. La cabeza del grupo estaba dispuesto a iniciar una nueva asociación destinada a la investigación de la viabilidad de la idea: (1) de CO2 encapsulado en hielo. Una búsqueda de patentes en el área de bebidas carbonatadas reveló algunos conceptos interesantes. Una de las patentes (WO2005120982 número de patente) describe un envase para una bebida gaseosa que contiene un aditivo de absorción inorgánicos, que está saturado de dióxido de carbono antes o inmediatamente después del llenado y lentamente libera el gas como la presión o la concentración en el líquido disminuye. La patente restringe el uso de aditivos inorgánicos de absorción como una fuente de CO2, pero en base a esta información, el equipo se le ocurrió la idea de (2) poner una fuente de CO2 en la tapa. Varios artículos interesantes informes de estudios sobre la solubilidad del CO2 en soluciones acuosas se encontraron. Uno de estos artículos le dio al equipo la idea de: (3) con la DEA para aumentar la solubilidad del CO2 en el líquido. El análisis de tónicos existentes, el equipo se dio cuenta que una de las soluciones más populares aplicadas por los competidores para garantizar que la bebida es capaz de proporcionar el nivel deseado con gas en el momento de beber es para meter en pequeñas latas. En base a esto, el equipo pensó que (4) lo más barato pequeños contenedores con una buena vida útil

podría ser una posible solución para su problema de diseño propio. : Solución: Paso 3 - Búsqueda interna El equipo de empleados, tanto los esfuerzos individuales y colectivas en la búsqueda interior. Durante la primera semana de trabajo, cada miembro del equipo se le asignó a dedicar parte de su tiempo al problema y concebir algunas ideas. Luego el equipo se reunió para expandir las ideas desarrolladas de forma personalizada. Durante una sesión de lluvia de ideas, la siguiente lista de ideas y pensamientos se generó: (5) utilizar un Sodastream (6) el uso N2 (7) es el tamaño de la burbuja importante? (8) Control de la nucleación (9) no molestar mientras vertido (10) recarga de CO2 después de sellar (11) añadir CO2 en forma de tabletas (12) control de pH, acidificar a la liberación de CO2 (13) inyectar CO2 (14) añadir CO2 en vidrio (15) Además de la presión de CO2 sensibles (16) copos de su uso en plásticos (17) puso generador de CO2 en el plástico (18) hacen una gran botella (2 L) reutilizable por lo menos 10 veces (19) que la botella grande dividida en 250 ml ampollas (20) el uso de un sifón de soda - ¿Cómo funciona un sifón de soda? (21) utilizar un flash - en la botella o en el cristal

(22) el uso (azúcar?) De CO2 encapsulado (23) añadir NaHCO3 (ácido +?) (24) incluyen el cambio de color para indicar recargar (25) aumenta la solubilidad del gas con la disminución de la temperatura (26) más frío tienda - en el congelador (27) utiliza un émbolo para forzar la salida de líquido de la botella (28) usan un pistón con orificios pequeños para hacer burbujas (29) que en el interior de la botella más suave (30) una gran cantidad de burbujas se pierden en la colada - no verter (31) mejorar la nueva tapa de sellado (32) utilizan un cilindro de CO2 conectado al puerto en el frigorífico (33) aspirar a través de una paja que pone en burbujas (34) lo que realmente necesita burbujas? (35) la utilización del venturi para arrastrar las burbujas (36) utilizan un tipo de bomba cerveza manejar (37), ¿por qué las burbujas de champán mucho más pequeño? (38) es un mercado de champán de lujo posible? (39) con una cuchara de plata en el cuello de la botella (40) hacen de plástico y botellas de CO2 permeables almacenar en contenedores de CO2 a presión (41) tónico-en-tap - como en los bares (42) tamaño de la porción óptima varía (43) fermentación en botella (44) poner la válvula en la botella lo que la presión nunca se pierde (45) congelar tónico con burbujas y se funden en vidrio

(46) fuera de la botella de sifón para evitar disturbios (47) quieren la liberación sigmoidal en lugar de lineales (48) utiliza un detonador químico (49) de CO2 en una píldora (50) añadir surfactante para ayudar a la nucleación de cristal (51) aumento de la viscosidad de líquido para inhibir la nucleación (52) ¿por qué tónica parece ir más lento que el plano de soda? PH / viscosidad?

(V) Los efectos nocivos: sencillez del proceso que lleva (Vi) el resultado ideal: una bebida con gas cuyas propiedades no se ven perjudicados por el proceso de almacenamiento y consumo

Tres de los elementos del equipo de desarrollo, que recientemente había sido subvencionado por Delicious & Ltd con sabor a fruta para recibir algún tipo de formación la creatividad, trató de mejorar el rendimiento del equipo durante la sesión de tormenta de ideas mediante el uso de algunos de los conocimientos que había adquirido. TRIZ es una de las herramientas que se encuentran útil. Esta metodología se aplicó de la siguiente manera:

Para garantizar que las propiedades de las bebidas gaseosas no se degradan, el gas disuelto debe mantenerse dentro del líquido. La sencillez del proceso de consumo implica una liberación fácil y adecuada de los gases disueltos para que una sensación de gaseosas se proporciona. Por lo tanto la liberación de gas disuelto debe ser sostenido para que las propiedades de bebidas no se degradan, pero tiene que ser fácilmente promovido por el producto para completar su funcionalidad. Esto es una contradicción que tiene que resolverse a fin de lograr un sistema ideal.

1.

Identificación

del

problema

El paso de la identificación del problema implicaba la especificación de los siguientes elementos: (I) del sistema en estudio: bebida con propiedades larga duración con gas (Ii) Condiciones: la bebida se almacena y, finalmente, poner en contacto con la atmósfera antes de que se consume (Iii) Recursos necesarios: el contenido de gases disueltos y envase de la bebida (Iv) la función primaria de utilidad: para proporcionar sensación de gaseosas cuando se consume

2. Formulación del problema La aplicación del prisma de TRIZ involucradas reiterando el problema está resuelto en términos de contradicciones.

3. Buscar problema previamente bien resuelto El siguiente paso fue encontrar entre los 39 parámetros de ingeniería propuestos por Altshuller aquellos capaces de traducir el problema en cuestión. El parámetro estándar de ingeniería que tiene que ser cambiado para garantizar que la bebida tiene propiedades adecuadas gaseosas es el número 23: Pérdida de sustancia. Los parámetros de ingeniería estándar definido en la metodología TRIZ son

muy generales. En este caso, la pérdida se refiere a la incapacidad de controlar la utilización de una sustancia de la disponibilidad limitada (gases disueltos) y su mal uso. Si el gas disuelto retenida dentro de la bebida no es fácil puesto en libertad, el disfrute de las propiedades de la bebida con gas es menos inmediata. Por lo tanto el parámetro de ingeniería en conflicto es el número 33: La facilidad de operación. Aquí, la idea de la comodidad de uso se asocia a la sencillez del proceso de consumo. El conflicto de normas técnicas que hay que resolver es: cuanto más el parámetro estándar de ingeniería "La pérdida de sustancia" se ha mejorado, mayor el parámetro estándar de ingeniería "La facilidad de operación" se convierte en peor. 4. Búsqueda de soluciones análogas y la adaptación al problema actual De acuerdo con la matriz de TRIZ, el conflicto técnicas en cuestión se puede resolver utilizando el número de principio inventivo 24 (intermediarios), lo que sugiere el uso de

un artículo del portador intermediario o proceso de mediación. La aplicación de este principio, el equipo de desarrollo se le ocurrió la idea de CO2 puesta en un palillo. Con esta solución, el CO2 sería fresco y proporcionar fácilmente a la bebida en el momento en que se consume y la pérdida de esta sustancia durante el almacenamiento y el período de pre-consumo (en el que la bebida ya está en contacto con la atmósfera) se reducido al mínimo. : Solución: Paso 4 - Explorar de forma sistemática Las 53 ideas obtenidas a través de los procedimientos de búsqueda interna y externa fueron sistematizados por último. Al llevar a cabo la sesión de lluvia de ideas, el equipo evitó juzgar las ideas y, a continuación un análisis rápido de la salida de la sesión fue necesario podar conceptos vagos y la locura. Como resultado de este análisis, las ideas 7, 17, 18, 28, 30, 33-35, 3740, 43, 45, 47, 48, 50 y 51 fueron rechazadas. Las ideas restantes se organizaron en el árbol de conceptos siguientes clasificaciones:

Introducción

En las primeras etapas del proceso de diseño del concepto, las necesidades de los clientes se identifican y describen en términos objetivos, y un gran volumen de ideas de producto se genera en respuesta a estas necesidades. Estas ideas tienen entonces que ser evaluados con respecto a los requisitos

de los clientes y otros criterios y, finalmente, se combinaron para seleccionar los más promisorios para la investigación y desarrollo (ver el diagrama abajo). En general, el proceso de desarrollo de productos nuevos de gran beneficios de la creatividad sin límites y el pensamiento divergente, pero la selección idea es esencialmente una etapa convergente en el que se redujo el número de conceptos alternativos. Sin embargo, puede implicar algunas iteraciones que los conceptos bajo análisis combinado y mejorado para aumentar temporalmente el conjunto de ideas consideradas. Al final de este proceso iterativo de los conceptos dominantes son los elegidos. Dependiendo de la naturaleza del producto en desarrollo y la filosofía de la empresa, muchos enfoques se pueden implementar para seleccionar ideas de productos. [90,91] El uso de matrices de decisión, que permitirá al equipo para puntuar los conceptos bajo análisis los criterios de selección predefinidos y ponderados, es el enfoque considerado aquí. La fase de selección idea es crucial para el éxito, no sólo porque el concepto de producto altamente determina la respuesta del mercado al nuevo producto, sino también porque tiende a la restricción drásticamente la fabricación final del producto. Por estas razones, un método de selección concepto estructurado, que ayuda a mantener la objetividad y guiar al equipo a través de un proceso complejo y emocional, a veces, ofrece varias ventajas, incluyendo:  El desarrollo de un producto orientado al

cliente;  la competencia de diseño;  mejora de la coordinación de productos de proceso;  reducir el tiempo de introducción de productos;  La decisión de grupo efectivo de decisiones;  mejora de la documentación del proceso de decisión. :

Listado de los enfoques y herramientas

En la mayoría de los casos, más de un centenar de posibles ideas se producen en la fase de generación de conceptos. Aunque las ideas vagas y la locura se podan en esta fase, el equipo de desarrollo tiende a llegar a la etapa de selección con un gran número de conceptos posibles, de los cuales sólo cinco o menos puede ser objeto de una evaluación detallada que conduce a la identificación de los más prometedores . Así, un enfoque estructurado para la selección de conceptos pueden ser descritos en términos de dos grandes etapas: la etapa de concepto de selección y la fase de concepción de puntuación. Cada una de estas etapas puede suponer varias iteraciones con alternativas de nuevos productos derivados de la mejora o la combinación de los conceptos originales. En la etapa de clasificación el concepto, el gran conjunto de ideas de producto inicial es rápida y más o menos mide en relación a un concepto común de referencia para identificar a unos pocos (generalmente no más de cinco) alternativas de producto viable. Esta etapa, que se basa en el método de Pugh, consiste en la elaboración del examen denominado concepto de la matriz y

se puede estructurar en términos de los cinco pasos que se describen a continuación. La matriz de evaluación Primero se prepara en el medio que más facilita la discusión en grupo (papel, pizarra o rotafolio). Las entradas de esta matriz son los conceptos que se proyectarán y los criterios de evaluación. Aunque un gran número de conceptos se puede comparar en la matriz de evaluación, por lo general no más de una docena se consideran. Estos pueden ser seleccionados entre el conjunto original de los conceptos por multivoting. Todos los conceptos de productos considerados en la matriz de evaluación debe ser presentado en el mismo nivel de generalización y en un lenguaje similar para la comparación objetiva. Los criterios de evaluación, normalmente de cinco a diez, son definidos en base a los requerimientos del cliente y las métricas de rendimiento previamente definidos, así como en las necesidades de la empresa y otros aspectos, tales como la madurez científica, la viabilidad técnica, el riesgo, costo, seguridad e impacto ambiental . aspectos de la termodinámica y la cinética son particularmente útiles para comparar productos químicos desde el punto de vista técnico. Los criterios de evaluación deben ser elegidos para garantizar la diferenciación entre las ideas de productos y se expresará en un nivel alto de abstracción. Siempre que sea posible, las métricas objetivo debe ser utilizado, ya que ayudan a minimizar el carácter crítico del proceso de selección.

Un concepto de referencia o punto de referencia contra el cual las ideas de productos se clasifican también se especifica en la matriz de evaluación. Puede ser un producto de la competencia, una generación anterior del producto en desarrollo, cualquiera de los conceptos de producto en cuestión o una combinación de subsistemas reunidos para representar las mejores características de los diferentes productos. El siguiente paso es evaluar los conceptos de producto como mejor (+), el mismo (0), o peor (-) que el punto de referencia en términos de cada uno de los criterios de evaluación. En esta etapa del proceso de diseño, los conceptos tienden a ser sólo una idea general del producto final, y por tanto más valoraciones cuantitativas sería en gran medida de sentido. De hecho, las calificaciones podrían reducir el enfoque en la creatividad necesaria para desarrollar mejores conceptos en el proceso iterativo de selección de idea y debe dejarse para la etapa de calificación concepto. Después de calificación todas las ideas de producto en la matriz de evaluación, que se clasifican. Los símbolos de pie para la realización de los conceptos que se cuentan, y un resultado neto correspondiente a la diferencia entre el número de símbolos que significa un mejor rendimiento que el del índice de referencia y el número de símbolos que representan puntos débiles en el punto de referencia se determina para cada idea de producto . Los conceptos se clasifican en base a los resultados netos respectivos. Posteriormente, la posibilidad de combinar y mejorar los conceptos bajo análisis debe ser explorado. Dos cuestiones deben tenerse en

cuenta en este contexto: (i) la introducción de pequeñas modificaciones en los conceptos en general buenas, cuyo rendimiento se degrada por una sola característica mal, y (ii) la integración de ideas de producto preservar sus puntos fuertes, mientras que anular sus debilidades. conceptos combinado y mejorado se añade a la matriz de evaluación y calificación y clasificación, junto con las ideas del producto original. Por último, cuando los miembros del equipo de llegar a un punto en el que están satisfechos con la calidad relativa de los conceptos de producto, seleccionar los más prometedores (por lo general no más de cinco) para su posterior análisis.

matriz puede ser más detalladas que las utilizadas anteriormente. Importancia de pesos se asignan a cada uno de ellos. En esta fase, es ventajoso para definir el punto de referencia como una combinación de puntos de referencia diferentes para los distintos criterios. Estos puntos de referencia pueden ser establecidos con base en el desempeño de los distintos conceptos objeto de examen, análisis comparativo de benchmarking o los valores objetivo para las especificaciones de desempeño del producto. Las ideas de productos son valorados a continuación. Para aumentar la resolución, una escala más fina que la utilizada en ladetección concepto se emplea . Por lo general, una escala de 1 a 5 se utiliza.

Después de la etapa de clasificación el concepto, el conjunto de conceptos de productos posibles que se han reducido de manera significativa, y el equipo de desarrollo considere apropiadas para aumentar la resolución de diferenciar mejor las ideas que compiten en la fase de concepción de puntuación.

El siguiente paso es clasificar los conceptos. Para cada idea de producto, parcial puntajes ponderados se calculan multiplicando las puntuaciones primas por el peso de los criterios y la puntuación total se obtiene sumando los puntajes ponderados parcial. Las puntuaciones totales se utilizan para clasificar los conceptos.

En la fase de concepción de puntuación, la importancia relativa de los criterios de evaluación se pondera, y comparaciones más refinados entre los conceptos con respecto a cada criterio se realizan. Esta etapa se basa en el concepto de la llamada matriz de puntuación y se puede estructurar en términos de cinco pasos similares a los llevados a cabo en el cribado concepto.

Al igual que en la etapa de clasificación idea, el siguiente paso es combinar y mejorar los conceptos bajo análisis y, finalmente, hacer de nuevo el marcador concepto.

En primer lugar, el concepto de matriz de puntuación, que contiene las ideas seleccionadas en la etapa anterior, se prepara. Los criterios de evaluación en esta

En el caso de los productos químicos que son sustancias puras o mezclas, AMD (Computer Aided Molecular / Mezcla de diseño) se acerca puede ser una herramienta de diseño

Para finalmente seleccionar los conceptos más prometedores, un análisis de sensibilidad debe llevarse a cabo para explorar la evaluación inicial.

muy útil, que permite integrar y sistematizar la generación de ideas y la idea de las etapas de selección.

: Esquema resumen de los enfoques y herramientas

Estudio de caso 1 El desarrollo de una película de barrera UV

comercialización de una amplia gama de productos.

: Útil ciencia Este ejemplo se centra en la aplicación de las matrices de decisión.

Recientemente, la empresa reconoció la oportunidad de introducir en el mercado una nueva película que se podría unir a las ventanas del coche para bloquear la luz ultravioleta, la prevención de los coches para entrar en calor debido a la exposición al sol. Un equipo de desarrollo se reunieron para explorar esta oportunidad y el diseño de un producto.

: Diseño problema Este estudio de caso debe ser visto como una ilustración muy simplificada de la metodología general de puntuación de ideas de producto e identificar las más prometedoras. El Grupo SoThin tiene experiencia grande en la tecnología de película delgada, la

En las primeras etapas del proceso de desarrollo, los siguientes fueron identificadas

como las principales necesidades de la película debe satisfacer:

Después de la generación de ideas y la investigación del concepto (la primera etapa en la etapa de selección de conceptos), el equipo llegó con las ideas de productos alternativos que se describen a continuaciónz

: Solución: Enfoque

: Solución: Paso 1 - Prepare el concepto de matriz de puntuación

Después de haber utilizado las matrices de decisión basada en el método de Pugh en la etapa de clasificación el concepto, los miembros del equipo considerado necesario para aumentar la resolución para seleccionar entre los dos conceptos emergentes que se trate. Los pasos siguientes se llevaron a cabo entonces en la fase de concepción de puntuación: Paso 1 - Prepare el concepto de matriz de puntuación Paso 2 - Valorar el concepto de producto Paso 3 - Clasifique los conceptos de producto Paso 4 - Llevar a cabo análisis de sensibilidad y seleccione el concepto del producto más prometedor.

En primer lugar, el equipo preparó la matriz de decisión. Con base en los requerimientos del cliente el producto debe cumplir con las necesidades de la empresa y otras consideraciones, el equipo estuvo de acuerdo en los siguientes criterios para comparar los dos conceptos: - El costo (gastos de fabricación y desarrollo); - facilidad de aplicación (esfuerzo de instalación y mantenimiento es necesario); - facilidad de la fabricación; - la estética (la calidad y atractivo para el mercado). Por consenso el equipo asignó un peso importante a los criterios de evaluación en

una escala de 0% (menos importante) a 100% (más importante). Los dos primeros criterios (que fueron relacionados con las necesidades clave de los clientes) se le asigna un peso del 30%, mientras que la importancia relativa de los dos últimos criterios se fijó en un 20%.

intermedio en términos de los cuatro criterios de evaluación. Con el fin de obtener una resolución adecuada para distinguir los conceptos, una escala de 1 a 5 se utiliza:

Una película de plástico transparente con una capa de metal-vapor de depósito, un producto disponible en el mercado, fue elegido como punto de referencia contra el cual las ideas de productos considerados se evaluaron. Sobre la base de estas decisiones, la estructura del concepto de matriz de puntuación fue la siguiente:

: Solución: Paso 2 - Valorar el concepto de producto Los dos conceptos alternativos fueron calificados en contra de la referencia, lo que se considera que tienen un comportamiento

El equipo se centró la discusión por rating ambas ideas del producto con respecto a un criterio a la vez. El absorbedor de UV con adhesivo se considera que ser barato y fácil de producir con la tecnología de la compañía es un experto, pero de otro modo no muy diferente a la de referencia. Aunque la absorción de UV eléctricamente activa fue considerado estéticamente muy superior a la película de plástico transparente, que era costoso, difícil de hacer y difícil de instalar. Después de calificación concepto, la matriz de puntuación se convirtió en:

: Solución: Paso 3 - Clasifique los conceptos de producto Las calificaciones parciales ponderados para cada concepto en relación con los cuatro criterios de evaluación se calcula multiplicando las puntuaciones concepto

respectivas primas y pesos de los criterios. La puntuación total se obtiene sumando los puntajes ponderados parciales para cada idea de producto. La clasificación de los conceptos se basa en sus resultados totales. Los resultados de esta etapa se presentan en la tabla siguiente.

: Solución: Paso 4 - Llevar a cabo análisis de sensibilidad y seleccione el concepto del producto más prometedor El equipo no encontró útil combinar las dos ideas que se trate, y en práctica el concepto de puntuación mediante la realización de análisis de sensibilidad variando los pesos de los criterios y la evaluación del concepto. La orientación proporcionada por la matriz de puntuación se encontró que era muy robusto. Por ejemplo, incluso si el

Basándose en los resultados de la puntuación concepto, el equipo decidió desarrollar la idea de un absorbente de UV con adhesivo, que se basa en la experiencia

rendimiento de la absorción de rayos UV en cuanto a la facilidad de aplicación y la estética se considera peor que la del índice de referencia en lugar del equivalente como antes, y, al mismo tiempo, el rendimiento del amortiguador eléctricamente activa en términos de facilidad de fabricación se considera similar a la del punto de referencia en vez de peor que antes, el absorbedor UV todavía aparece como el concepto más prometedoras (véase la matriz a continuación).

actual de la empresa. Esta decisión fue grabado en el concepto final de la matriz de puntuación se muestra a continuación.

: Introducción

A medida que el equipo selecciona un concepto de producto prometedor y se prepara la fase final de desarrollo, pruebas y fabricación, las especificaciones de rendimiento de productos establecida anteriormente en el proceso tienen que ser revisados. En esta etapa, el equipo es capaz de considerar los detalles específicos de la solución elegida y se comprometen a valores específicos de las métricas de rendimiento teniendo en cuenta las limitaciones y compensaciones inherentes al concepto de producto. El equipo también ha de establecer las especificaciones de diseño, tales como la recepción de una pintura o el tamaño de las partículas del principio activo encapsulado en una crema farmacéutica,

que le proporciona el rendimiento del producto deseado. El conjunto de especificaciones de funcionamiento revisadas y especificaciones de diseño constituyen las especificaciones del producto final (ver el diagrama abajo).

Recordando la idea de un producto químico pirámide (que se reproduce a continuación), el equipo ahora será refinado los valores de los índices de desempeño y la especificación de los atributos estructurales, así como el espacio de materiales. Variables de uso ideal sería tener en cuenta en este proceso.

: Listado de los enfoques y herramientas El establecimiento de especificaciones del producto final puede ser organizado en tres fases. El primer paso es desarrollar las funciones de propiedades del producto, que son herramientas valiosas y de gran alcance para determinar las especificaciones de diseño que le proporciona el rendimiento del producto deseado. En la pirámide de productos químicos, las especificaciones de diseño, que físicamente describir el nuevo producto, ocupan el espacio material y la parte inferior del espacio de productos químicos, y que están

relacionados con el uso de espacio en el sentido de que debe garantizar que la calidad percibida del producto es resistente a las variaciones incontrolables en las variables de uso. Para los productos químicos, la siguiente lista de verificación de los aspectos mentales y uso del producto puede ayudar al equipo a determinar las especificaciones de diseño correspondientes, que dependerá de la naturaleza del producto: (1) la composición química, (2) la geometría física, (3) reacciones químicas involucradas en el uso del producto, (4) producto de la termodinámica (de fase y estabilidad respectiva), (5) las características estructurales,

(6) de equilibrio posibles cambios que se produzcan debido a la alteración en la temperatura, el pH, o una variable de otro proceso, (7) la tasa de los procesos clave involucrados en el uso del producto, (8) química provoca que el producto libre de la esclavitud original termodinámico (reacciones químicas, los solventes, los cambios de temperatura, los cambios en otros parámetros físicos como la presión y el campo eléctrico). El análisis de todos estos elementos, el equipo debe obtener una amplia lista de especificaciones de diseño, algunas de las cuales puede ser la entrada en funciones de la propiedad. Aquí, el concepto de la función característica es la intención de tener un sentido amplio, refiriéndose a cualquier aproximación analítica o físicas del producto que permite la predicción de los valores de los índices de desempeño para un conjunto de decisiones de diseño. Lo ideal sería que al menos algunos de los índices de desempeño del producto puede ser modelado analíticamente. En tales casos, tres enfoques se pueden seguir para obtener las funciones de propiedad. Cuando los fenómenos subyacentes detrás de las relaciones se entienden bien, las expresiones teóricas pueden ser obtenidos a partir de un análisis detallado y riguroso de modelado. Este enfoque ha sido aplicado con éxito para obtener las funciones que expresan fenómenos de transporte. Orden de análisis de magnitud, basado en una descripción de los fenómenos con el apoyo de supuestos simplificadores, es un método alternativo

para obtener funciones cuando exista una total certeza científica de que el sistema no está disponible. Comparación de las causales y efectos opuestos en el manejo de sólidos es un ejemplo de este enfoque. Para los casos, como el de los sistemas de participación de los sólidos, en los que los fenómenos físicos subyacentes son poco conocidos, los modelos empíricos se puede determinar a través de métodos estadísticos aplicados. En algunas situaciones, en particular para los productos complejos y elaborados, hay modelos de análisis se pueden derivar en absoluto. En esos casos, generalmente es necesaria la construcción de prototipos físicos a fin de explorar las implicaciones de las decisiones de diseño en el rendimiento del producto. Diseño de experimentos (DOX), las técnicas pueden ser útiles para reducir el número de modelos que tienen que ser construidos. funciones de uso sobre los índices de rendimiento para los parámetros de interacción con el cliente y las condiciones de uso del medio ambiente también puede ser de gran valor en el establecimiento de las especificaciones del producto final, ya que permiten examinar el impacto de las circunstancias en que se utiliza el producto en su calidad percibida. Este tipo de modelos también se pueden desarrollar en esta etapa. Tenga en cuenta que las funciones de propiedad y el uso casi siempre son exclusivas de un concepto de producto en particular. Así, los esfuerzos de modelado sólo pueden aplicarse después de la idea del producto más prometedor se ha seleccionado.

El siguiente paso en el establecimiento de las especificaciones del producto final es desarrollar un modelo de costos para el producto, que es trivial para los productos simples, pero más elaborado y crucial de bienes complejos y montados. El objetivo principal de este modelo es garantizar que el coste de fabricación del producto permite a la compañía y sus socios de distribución para obtener beneficios adecuados al mismo tiempo comercializar el producto a un precio competitivo. En general, la estimación de los costes de fabricación consiste en elaborar una lista de todos los elementos del producto (que pueden ser componentes, partes o procesos en función de la naturaleza del producto químico) y una estimación de coste de adquisición o fabricación de cada elemento. Otras fracciones relevantes del coste de producción (por ejemplo, los costes de montaje) también puede ser considerado. La información de costos puede ser organizado en el llamado proyecto de ley-del modelo de costes de materiales. Modelos de costos se utilizan típicamente iterativa para analizar el impacto de las decisiones de diseño en el costo del producto. En cierto sentido, él mismo es una especie de modelo de rendimiento, pero en vez de predecir el valor de un índice de

rendimiento técnico, que predice el rendimiento de costes. Por último, los modelos de desempeño técnico, construido en lo posible, y el modelo preliminar de costos del producto se utilizan para revisar las especificaciones de rendimiento y establecer las especificaciones de diseño para el producto. Iterativa, el equipo converge en el pliego de condiciones que lo más favorable la posición del nuevo producto en relación a los competidores, satisfacer las necesidades del cliente y asegurar los beneficios adecuados. Los mapas de la competencia llamada puede ayudar en este proceso. Además, análisis conjunto puede ser útil en las refinerías de las especificaciones de rendimiento. Cuando la empresa incorpora QFD entre sus estrategias de desarrollo y de gestión, el Producto Matriz de Planificación (a menudo conocido como la Casa de la Calidad) se concluya en esta etapa con la revisión de las especificaciones de rendimiento del producto. La aplicación de la metodología a continuación, procede a la elaboración de la matriz de la parte de implementación. : Esquema resumen de los enfoques y herramientas

:

Estudio de caso

:

Útil ciencia

Ingeniería de un perfume Diagramas ternarios

: Diseño problema

El desarrollo de un perfume es un proceso extremadamente complejo, y por lo tanto este es necesariamente un ejemplo simplificado. Se ilustra la aplicación del concepto de función de propiedad en el establecimiento de las especificaciones finales de un producto químico. También muestra cómo los enfoques tradicionales de la ingeniería química se puede traer en el diseño de productos químicos reforzar la

ventaja competitiva de los ingenieros químicos en este campo. Odoris Ltd es una empresa de perfumería pequeño que ha estado trabajando en el desarrollo de un nuevo perfume dirigido a un nicho de mercado muy conocido. Simplemente, un perfume es una mezcla de materiales de olor y un disolvente etanol, a menudo. Los materiales de olor se clasifican comúnmente en notas de cabeza, las notas medias y notas de fondo. Notas altas corresponden a los compuestos volátiles cuyo olor se percibe de inmediato en la aplicación del perfume. Aromas cítricos son

típicas notas de cabeza. Las notas medias (también llamado notas de corazón) representan el cuerpo del perfume notado algún momento después de la aplicación. Aromas de lavanda y rosa, son ejemplos de notas medias. Los materiales con baja volatilidad, cuyo aroma se mantiene durante mucho tiempo después de la aplicación de perfumes se clasifican como notas de fondo, que a menudo son utilizados como fijadores explotación y aumentar la fuerza de la parte superior más ligero y notas medias. Almizcle y aromas de vainilla son notas de fondo. El distinto comportamiento de los materiales fragantes refleja diferencias en su volatilidad, umbral de olor, la polaridad, la afinidad con el valor solvente y olor. Aunque algunos análisis instrumental y sistematización se han presentado en el diseño de perfume en las últimas décadas, sigue siendo un arte basándose en el knowhow acumulado de los perfumistas, así como su capacidad de transmitir conceptos abstractos y estados de ánimo con fragancias. Los perfumistas tienen habilidades excepcionales de memorizar y re-creación de perfumes, y su trabajo es componer una mezcla capaz de evocar sentimientos pre-especificados y las emociones. El rendimiento de una fragancia ha sido empíricamente se describe en términos de cuatro factores de calidad: (i) el impacto (medidas de la eficacia de la fragancia durante los primeros instantes después de la aplicación); (ii) difusión (se refiere a la distancia a la que la fragancia se percibe poco después de la aplicación);

(iv) la tenacidad (expresa la eficacia a largo plazo de la fragancia); (v) el volumen (se refiere a la distancia a la que la fragancia se nota algún tiempo después de la aplicación). El valor olor llamada (OV) se puede utilizar para expresar cuantitativamente el rendimiento de un componente de olor, y en un sentido combinar la experiencia de perfumería basada en la percepción con los parámetros objetivamente mensurables. La OV se define como el cociente entre la concentración del olor en el espacio de cabeza (en fase gaseosa por encima de la mezcla líquida) y su umbral de olor, que se refiere a la menor concentración del odorante (ya sea en la solución, el aire del espacio libre o inspirado) en que la detección o el reconocimiento se lleva a cabo. Umbrales de olor se compilan en la literatura para una amplia gama de materiales. El equipo de desarrollo de productos en Odoris Ltd ha llegado a un punto en el que ha sido la idea básica para el nuevo perfume seleccionados - el concentrado de perfume que llevará hasta el producto final capaz de evocar los sentimientos y las emociones requeridas por los clientes es una mezcla de limoneno , geraniol y la vainillina, que es superior, media y notas de fondo, respectivamente. El equipo ha de establecer las especificaciones finales para el nuevo perfume. :

Solución:

Enfoque

Como un ejemplo simplificado, esto se refiere a un número restringido de especificaciones: (i) la OV máximo en el espacio superior del perfume como una

especificación de rendimiento de traducir las necesidades del cliente por el impacto de los componentes del perfume, y (ii) el disolvente fracción en el perfume como una especificación de diseño. La situación considera que no es totalmente realista, pero el objetivo principal aquí es para ilustrar el desarrollo y aplicación de las funciones de propiedad, así como poner de relieve el hecho de que la química conceptos básicos de ingeniería son extremadamente versátiles y se pueden utilizar para hacer frente a una amplia gama de problemas que se encuentran en diversos sectores industriales. Al establecer por encima de las especificaciones, el equipo siguió un método de tres pasos: Paso 1 - Desarrollar una función de propiedad del producto Paso 2 - Desarrollar un modelo de costos para el producto Paso 3 - Revisar las especificaciones de rendimiento y establecer las especificaciones de diseño. : Solución: Paso 1 - Desarrollar una función de propiedad del producto El equipo ya ha decidido la composición (w / w) del perfume concentrado (ver tabla abajo).

La etapa final de componer el perfume implicará la disolución de este concentrado

en

etanol.

El comportamiento de un material en una fragante mezcla es dictado por la afinidad de sus moléculas con el medio circundante (medido utilizando el concepto de coeficiente de actividad), y por lo tanto, está condicionada por la naturaleza de los restantes componentes de la mezcla. En particular, la experiencia olfativa un concentrado de perfume proporciona depende de la naturaleza y la cantidad de disolvente utilizado en el perfume comercial. Así, una especificación de diseño importante que el equipo tiene que establecer es la fracción de etanol en el producto final. El equipo decidió introducir algunas sistematización en el proceso de creación de la especificación de diseño. La OV de los materiales presentes en un fragante perfume han sido reconocidos como una medida importante en la descripción de su funcionamiento. En particular, se puede suponer que en una solución de componentes aromáticos, los más fuertemente percibido por el olfato humano es aquel cuyo OV en el espacio libre por encima de la solución es máxima. La OV espacio libre de un componente i (OVI) presentes en una solución de los componentes de N puede ser matemáticamente expresada por la ecuación: Donde Cig denota la concentración del odorante i en el espacio de cabeza y Thri el valor umbral de olor respectiva.

Suponiendo que el espacio libre es una solución ideal, que es una hipótesis razonable, ya que es muy diluida, la Cig concentración está dada por Con yi, Mi, P, T y R representa la fracción molar de componente i en la fase gaseosa, el peso molecular del componente i, la presión total, la temperatura y el gas ideal constante, respectivamente. El perfume líquido es una solución no ideal. Por lo tanto, la ecuación de equilibrio sobre las fracciones molares del componente i en el líquido (xi) y el gas (yi) fases es:

El perfume es el equipo de formulación es una mezcla cuaternaria de limoneno, geraniol, vainillina y el etanol (solvente), cuya composición genérica puede ser representado por las fracciones molares de sus componentes: xlimonene, xvanillin xgeraniol y xsolvent. El sistema cuaternario se puede transformar en un sistema ternario expresando las composiciones de los componentes aromáticos en una base libre de solventes (x'limonene, x'geraniol y x'vanillin):

Tenga en cuenta que las composiciones se expresa en una base libre de solventes reflejan la composición del perfume concentrado. Por analogía con los diagramas ternarios de ingeniería tradicional, una perfumería Diagrama ternario (DPT) puede ser concebido. Este es un concepto muy simple. El x'limonene composiciones, x'geraniol y x'vanillin están representados a lo largo de los lados del diagrama. Para una concentración dada de disolvente, todas las composiciones posibles líquidos están representados en el diagrama. Un gran número de composiciones hipotética líquido son, por consiguiente. Para cada uno de ellos, la OV de los cuatro componentes del perfume se calculan por la ecuación 4 y la más alta entre ellos (OVmax) se determina: La solución hipotética correspondiente es finalmente representada en el diagrama por un símbolo que denota el compuesto cuya OV es máxima. Como el espectro completo de composiciones posibles se considera, las diferentes regiones de composiciones líquido con distintas características olfativas están definidos. En el esquema de DPT mostró a continuación, sólo a las regiones correspondientes a las soluciones de espacio libre que está dominado por uno de los materiales fragantes están representados. Sin embargo, las soluciones para que el disolvente tiene la mayor OV son también posibles.

ejemplo

simplificado

es

sencillo.

El precio del disolvente es muchas veces menor que la del perfume concentrado. Por lo tanto, desde el punto de vista del coste, la fracción de etanol en el perfume final debe ser lo más alta posible. Una vez que el concepto de DPT fue concebido, el equipo se materializó durante cuatro diferentes fracciones molares de etanol. Los resultados se presentan a continuación. En los diagramas del punto indicado por P representa el perfume que estaban diseñando y cuyo perfume concentrado ya había sido formulado.

: Solución: Paso 3 - Revisar las especificaciones de rendimiento y establecer las especificaciones de diseño

La DPT está por encima de relacionar la respuesta sensorial humana para el perfume se evapora como lo expresa la OVmax (una caracterización de la métrica de rendimiento del producto) a su composición (que pertenece a la esfera de las especificaciones de diseño del producto). Por lo tanto, la herramienta desarrollada por el equipo es una función de propiedad, aunque se trata más de una sola expresión analítica.

En este ejemplo simplificado, sólo los requisitos en relación con el primer olor que se note y la no-percepción de que el disolvente se considera. Esto equivale a decir que la parte superior no en la solución (limoneno) tiene el mayor impacto. En términos cuantitativos, esto significa que la OV espacio de cabeza de limoneno es mayor que las de los demás componentes en la fase líquida (OVmax = OVlimonene).

: Solución: Paso 2 - Desarrollar un modelo de costos para el producto

En el concentrado de lo anterior, la condición anterior se verifica. Sin embargo, muestran la DPT es que cuando el concentrado se disuelve en una alta proporción de

El modelo de costes para el perfume en un

Cuando se aplica un perfume, que se supone que sus diversos olores (superior, media y notas de fondo) se cuenta por separado a lo largo del tiempo. Por lo general, la nota superior debe ser fuertemente olía en la botella, y poco después de la aplicación. La nota de fondo, utilizado como fijador de notas superior y media, se consideró durante mucho tiempo después de la aplicación. El disolvente no debe ser notado. Estos aspectos del rendimiento del perfume, que se puede traducir en términos de OVmax, garantía de que algunos de los requisitos de los clientes se cumplan.

disolvente, este compuesto domina el espacio libre del líquido, que en la práctica conducirá a la desagradable experiencia de percibir el etanol al oler la botella o la aplicación del perfume. Así, aunque el menor costo del etanol en comparación con la del perfume concentrado impulsó al equipo a establecer un alto valor para la fracción de disolvente en el producto final, esta especificación de diseño tuvo que ser establecido con el fin de garantizar un equilibrio entre el costo y el rendimiento. Sobre la base de los PTD, el equipo decidió utilizar una fracción de 0,7 disolvente. En este ejemplo se puede resumir utilizando el lenguaje de los productos químicos pirámide. El cliente debe abordar la preocupación de la detección de la nota superior (limoneno) y el no-percepción de etanol cuando se abre la botella y el perfume se aplica. El impacto de los componentes del líquido es el factor de calidad asociados a estas necesidades. Este factor de calidad es objetivamente traducido por la identificación del componente cuyo OV en el espacio de cabeza del perfume es máxima (índice de rendimiento). A fin de garantizar que las necesidades están satisfechas, este compuesto se debe limoneno (lo que corresponde al valor asignado al índice de rendimiento). El PTD, que simulan la adición de disolvente para el perfume concentrado en las etapas finales de la composición de perfume, relacionar el índice de rendimiento a la

proporción de disolvente en el perfume. Así que puede ser visto como una función de propiedad que permite establecer esta especificación de diseño, con lo que la sistematización en el proceso de diseño y permitiendo que el equipo para evitar enfoques ensayo tiempo-y-error experimental. : Introducción

Naturalmente, el desarrollo de un nuevo producto químico con el tiempo implica el diseño y operación de un proceso para su fabricación. Los ingenieros químicos juegan un papel relevante en este nivel. El diseño de los procesos de fabricación de productos químicos de los productos básicos ha sido el foco central en los planes de ingeniero químico. Sin embargo, la naturaleza de los productos químicos es distinta de la de productos químicos básicos, y los cursos tradicionales de diseño del proceso debería ser revisado en consecuencia. Los productos químicos básicos, como el etileno y metanol, se producen en grandes cantidades (más de 10.000 toneladas al año) y tiene una composición específica siendo el precio de su factor de diferenciación en el mercado. Por lo tanto, tienden a ser producidos en fábricas especializadas ultraeficiente y altamente optimizada que se ejecutan continuamente. La fabricación de estos productos por lo general se basa en el uso de material gaseoso, catalizadores soportados y la destilación como el proceso de purificación principal. El primer aspecto importante diferenciar los

productos químicos de los productos químicos de los productos básicos desde el punto de vista del proceso de diseño es el hecho de que los primeros constituyen una amplia gama de productos incluyendo los productos montados y diseñados como un conjunto de diálisis o un pañal desechable. Por lo tanto, cuando se trata de productos químicos, ingenieros químicos pueden involucrarse en el desarrollo y el funcionamiento de los procesos de fabricación, cuya producción es más elaborada que un compuesto puro o una mezcla de sustancias. Pero incluso los productos químicos que son compuestos puros o mezclas de sustancias que son muy distintos de los productos químicos de los productos básicos. Estos productos generalmente se venden a menor escala que las sustancias químicas de los productos básicos, tienen una vida corta (por lo general menos de 10 años), y están diseñados específicamente para realizar una función objetivo, que se diferencian en el mercado por las propiedades de uso final, el rendimiento y calidad, y no sólo de los precios. Para estos productos, el tiempo de salida al mercado es crucial para el éxito - se

reconoce generalmente que la primera compañía en comercialización de un producto determinado se obtiene el 70% de las ventas totales. Como resultado, se producen a menudo en equipos genéricos no optimizados no dedicado de forma continuada de ejecución. Esto es particularmente frecuente en el caso de los productos químicos de especialidad. La fabricación de productos químicos a menudo implica el manejo de las fases sólidas, semisólidas y líquidas y una amplia gama de procesos y sistemas biológicos que en general no se emplean en la producción de productos químicos de los productos básicos. Ejemplos de estos procesos incluyen la extracción y cristalización. Otro aspecto importante diferenciar los productos químicos de los productos químicos de los productos básicos es la influencia preponderante de transformación, en su microestructura y en última instancia de su funcionalidad y propiedades de uso final. Esta influencia, expresada en el producto químico pirámide (que se reproduce a continuación) por la función de la propiedad y conceptos del proceso de la función, es de vital importancia para el desarrollo del proceso.

En vista de las diferencias entre los productos químicos de los productos básicos y productos químicos se discutió anteriormente, la actualización de los tradicionales cursos de proceso de diseño es necesario para apoyar los cursos de diseño de productos químicos y contribuir a la incorporación efectiva de la ingeniería de productos químicos en los programas de ingeniería química. Aspectos relevantes en este tipo de actualización se incluyen los que se enumeran a continuación: (I) extender el programa de cursos de diseño

de procesos para abarcar temas de especial relevancia para el diseño de procesos para la fabricación de productos químicos. Entre estos temas son cuestiones de propiedad intelectual [112.113] y herramientas de gestión de calidad, tales como Quality Function Deployment (QFD) [114.115] y Análisis Modal de Fallos y Efectos (AMFE) [116]. (Ii) Para ilustrar el diseño de procesos de fabricación de las diversas categorías de productos químicos. En este contexto, es particularmente importante tener en cuenta explícitamente el desarrollo y aplicación de

las funciones de proceso. Interesante material para discutir el diseño de procesos para la fabricación de dispositivos que implementan una transformación físicoquímica es suministrada por Vally y compañeros de trabajo (T Vally, Hildebrandt D, D Rubin, N Crowther, Glasser D. Aplicación de la metodología de proceso de síntesis a la ingeniería biomédica para el desarrollo de órganos artificiales. Actas del 8 º Simposio Internacional sobre el Proceso de Ingeniería de Sistemas, PSE 2003. 2003:1216-1221) y Mitsos y colaboradores (A Mitsos, MM Hencke, Barton PI. ingeniería de producto para la generación de mano de obraportátiles basados en en las células de combustible AIChE Diario 2005;.. 51:21992219). Tenga en cuenta que, con frecuencia, estos dispositivos son paralelos a pequeña escala a los equipos de procesos químicos, y los enfoques proceso de diseño puede ser útil en el diseño del dispositivo en sí. (Iii) Hacer hincapié en el diseño de las operaciones que no son comunes en la fabricación de productos químicos comerciales (por ejemplo, extracción, cristalización y la catálisis enzimática). (Iv) Para considerar explícitamente el diseño y la ampliación de los equipos de proceso por lotes y las cuestiones de programación. (V) Para ilustrar la adaptación de los equipos genéricos y la redefinición de las condiciones de funcionamiento respectiva a fin de utilizar los procesos existentes en la producción de un nuevo producto. Un buen ejemplo en este contexto es proporcionado por Jaeckle y MacGregor (CM Jaeckle, MacGregor JF El diseño del producto a través del análisis

estadístico multivariado de los datos del proceso AIChE Diario 1998;... 44:1105-1118). (vi) Para completar los temas de las finanzas por lo general impartidos por debatir los aspectos económicos de los productos químicos, además de la economía del proceso tradicional. [112] (vii) Para abordar la cuestión de los productos químicos y la integración de diseño de procesos. Superficialmente, el diseño de productos químicos y el proceso de diseño puede parecer dos tareas totalmente independiente. Sin embargo, están estrechamente relacionados entre sí y deben considerarse desde una perspectiva integral, en lugar de secuencial. Los productos químicos tienden a tener corta vida y un valor mucho mayor que el de sus materias primas. Por lo tanto, para estos productos el énfasis en el procesamiento eficaz se reduce la velocidad del proceso de desarrollo es privilegiada. Además, las características de los productos químicos en general, son fuertemente dependientes de las condiciones del proceso. Como resultado, el enfoque por fases (que implica el diseño conceptual, diseño básico, diseño de detalle, procura y construcción), que ha resultado tan exitoso para el diseño de plantas de productos químicos de los productos básicos, no es el más adecuado para el diseño de procesos para productos químicos , siendo la integración de este paso con el diseño de productos muy importantes. Estudio de caso

Integrada de productos y diseño de procesos de una loción corporal hidratante :

Útil ciencia

(i) Gel y reología de emulsiones (ii) Modelización de procesos emulsificación (iii) las técnicas de optimización

de

: Diseño problema

El diseño de una crema cosmética hidratante y el desarrollo del proceso de fabricación correspondientes, son tareas complejas, y por lo tanto el ejemplo que aquí se presenta es necesariamente una versión simplificada de la realidad. Algunos aspectos que no son comunes en el diseño de procesos para los productos químicos de los productos básicos, pero por lo general relevante cuando la fabricación de productos químicos se considera, se ilustran aquí. El proceso está diseñado, que tiene por objeto la producción de un producto formulado, involucra la operación por lotes. funciones de la propiedad, proceso y uso se desarrollan y se aplica explícitamente en el diseño de productos químicos y el diseño de procesos, que son abordados desde una perspectiva integral. Algunos aspectos de la economía de los productos químicos también son considerados. Este estudio de caso da una visión general de la motivación básica de enfoques integrados para el diseño de productos y procesos, en lugar de detalles sobre la aplicación ilustrativa específica. La descripción completa de las formulaciones matemáticas y problemas de optimización se omite. Esto puede ser obtenido de los estudios de Bernardo y Saraiva. El Grupo de Babel tiene una gran experiencia

en el mercado de lociones cosméticas, la comercialización de una amplia gama de cremas con diversas funcionalidades. La compañía ha estado trabajando en el desarrollo de una loción para el cuerpo nueva hidratante cuya principal funcionalidad es la de mantener la piel hidratada mediante el suministro de agua y reducir la pérdida de agua de ella. El equipo a cargo de este proyecto de desarrollo ha acordado que la formulación que mejor sirve a los propósitos de la loción es una emulsión aceite en agua que contiene agentes oclusiva (como los aceites minerales y ácidos grasos), humectantes (glicerina, por ejemplo), emulsionantes, aditivos espesantes, conservantes y fragancias. La función principal de los agentes oclusivos y humectantes es reducir la pérdida de agua de la piel. Los emulsionantes adsorben a la superficie de las gotas de aceite de la promoción de formación de la emulsión y la estabilidad. Los aditivos espesante determinar las propiedades de flujo de la emulsión y contribuir a su estabilidad al aumentar la viscosidad de la fase continua. El proceso de diseño de productos químicos se ha realizado a la fase en la que ha sido el recibo siguientes especificado para la nueva loción:

indicados en la tabla anterior. variables importantes del proceso de diseño y funcionamiento que deben ser especificados incluyen las dimensiones de los equipos, mezclando las tarifas y condiciones de operación de programación. : Solución: Enfoque El equipo de desarrollo decidió acercarse a la fijación de las especificaciones de diseño del producto aún no determinada y la evolución del proceso de fabricación de una manera integrada, en la creencia de que este enfoque daría lugar a soluciones mejores que las obtenidas si el diseño de productos químicos y el diseño de procesos se manejan por separado. (El A, B y C las piezas en función del cual se presenta el recibo corresponden a grupos distintos de los ingredientes incorporados en el producto final en las diferentes etapas del proceso de fabricación. A medida que la fracción de la parte C en el producto final es insignificante, en posteriores análisis de esta parte se pasa por alto, siendo la Parte A y Parte B designada como el aceite de la fase y la fase acuosa, respectivamente.) Algunas de las variables de diseño del producto aún no están especificados y el proceso para la fabricación de la nueva loción para el cuerpo tiene que ser desarrollada. La composición de la fase acuosa en términos de goma xantana y el glicerol y la fracción de volumen de aceite de la fase de diseño de producto son variables que tienen que fijarse en los límites

Los pasos siguientes sistematizar el razonamiento aplicado por el equipo: Paso 1 - Desarrollar modelos de calidad del producto Paso 2 - Desarrollar la propiedad y el uso de las funciones del producto Paso 3 - Desarrollar sistemas de proceso para el producto Paso 4 - Integrar los productos y el diseño de procesos. : Solución: Paso 1 - Desarrollar modelos de calidad del producto La calidad de la loción, a juzgar por los clientes depende de varios factores, incluyendo su efecto hidratante, la estabilidad, las propiedades de flujo y los atributos sensoriales como el olor. Las variables de diseño del producto ya

conocido garantía de que la mayoría de las necesidades de los clientes están satisfechos, y en este momento los únicos requisitos sobre el equipo son: (i) la sensación de la piel llamada, que se refiere a las sensaciones experimentadas durante la aplicación de la loción en la piel, y la suavidad (ii). Más temprano en el proceso de desarrollo (antes de la generación de ideas y la idea de las etapas de selección), estos dos requisitos se han convertido en los índices de rendimiento, y los valores objetivo de estos índices se establecieron. Si el problema de diseño fueron abordados sólo desde la perspectiva de producto, valores como objetivo que guía la fijación de las especificaciones de diseño de productos en esta etapa - la composición y los atributos estructurales de la loción se estableció a fin de que las especificaciones de rendimiento de destino se cumplieron. Sin embargo, la idea básica detrás del enfoque integrado de diseño de producto y proceso, el equipo decidió poner en práctica es que los valores óptimos para las especificaciones de diseño (ya sea la composición del producto o los atributos estructurales) son los que permiten a los valores adecuados de los índices de rendimiento (no necesariamente el valores objetivo) y, al mismo tiempo el rendimiento del proceso satisfactorio y la economía. Que establece las especificaciones de diseño del producto para que el rendimiento objetivo se cumple puede llevar a una solución cuya fabricación es muy exigente o incluso imposible. Acercarse a los productos y el diseño de procesos al mismo tiempo deben llevar a cabo a las especificaciones de diseño

de productos que optimizan el objetivo general de integrar el rendimiento del producto, el rendimiento del proceso y la economía, aunque no puede garantizar el rendimiento exacto de destino. Para aplicar este enfoque integrado, más que establecer las especificaciones de rendimiento de destino para el producto, es necesario cuantificar las penalizaciones asociadas a las desviaciones en el desempeño índices relativos a los respectivos valores objetivo. La idea de los modelos de calidad que cuantifican la aceptación del producto por el cliente es un concepto clave en este contexto. A continuación, los requisitos considerados por el equipo son analizados desde esta perspectiva. 1.1. Sensación de la piel Los estudios anteriores basados en las pruebas del panel sensorial ha demostrado que la piel se siente bien descrito por dos factores de calidad, la sensación al comienzo de la aplicación de la loción y la sensación al final de la aplicación de la loción, que se correlacionan significativamente a la viscosidad de la loción en las tasas de corte de aplicación en estos dos momentos, 1 y 2 respectivamente (los índices de rendimiento). Los valores objetivo siguiente ha sido especificado para estos dos índices de desempeño: A partir de entonces los valores objetivo anterior se denotan por 1 2 * y *, respectivamente. En esta etapa del proceso de diseño, el equipo recordó los estudios sensoriales para

desarrollar los modelos de calidad de los productos asociados a las desviaciones en 1 y 2. Los datos relativos a la calidad de la loción en términos de la piel inicial sentimiento a su viscosidad al inicio del proceso de solicitud (1) se presentan en la tabla de abajo. La aceptación del producto por el cliente (medido en una escala de 1 (mejor calidad) a 5 (peor calidad)) se tradujo en pérdida de calidad asociada a las desviaciones en 1 (L1). Esta conversión se basa en una escala lineal en que la mejor calidad de loción corresponde a una pérdida de calidad nula, mientras que la peor calidad de loción corresponde a una pérdida de calidad del 100%.

La pérdida de calidad L1 estuvo representada en contra de la viscosidad 1, y una función de pérdida de Taguchi se ajustó a los datos de este formulario.

A continuación, la pérdida de la aceptación del producto provocada por las desviaciones en la viscosidad de la loción en el inicio del proceso de solicitud fue expresada por la expresión genérica. donde k1 es el coeficiente de pérdida de calidad asociada a la pérdida de L1. Como asimétrica función de la pérdida de Taguchi se obtuvo, este coeficiente toma valores diferentes para las ramas izquierda y derecha del modelo:

Tenga en cuenta que el valor de destino especificado por el índice de rendimiento 1 anteriormente en el proceso de desarrollo de conceptos, 1 * = 375 Pa · s, se corresponde con el valor óptimo de la función de pérdida de Taguchi para el cual la pérdida de la calidad del producto es nulo, siendo la aceptación de la máximo del producto. Siguiendo un procedimiento similar, el equipo obtuvo un modelo de cuantificación de la pérdida de calidad asociada a las desviaciones de la viscosidad loción al final del proceso de aplicación (nivel 2): donde el coeficiente de pérdida de calidad asociada a la pérdida de L2 (k2) toma los valores

1.2.

Suavidad

Un índice de suavidad (evaluados por un panel de clientes) han sido identificados por

el equipo como un índice de rendimiento adecuados para cuantificar la suavidad loción (factor de calidad). El valor objetivo de este índice se ha establecido como 8 en una escala del 1 (menos suave) a 10 (más suave). La amplia experiencia de la empresa en la producción de cremas cosméticas, dijo el equipo de este índice de rendimiento se correlacionó positivamente con el diámetro máximo de las gotas de aceite dispersas en la fase acuosa de la loción (D3, max), que es un atributo estructural de la emulsión, y la satisfacción de los clientes está garantizada cuando Su condición cuantifica la aceptación del producto en términos de suavidad. Cuando D3, el máximo es más alto que el valor crítico de 10 micras, la calidad del producto no es satisfactorio. Siempre que este parámetro es inferior a 10 micras, el producto es aceptado, cuya calidad es independiente de la estructura de la emulsión. Así, este puede ser utilizado como el modelo de calidad para la suavidad de la crema.

(A medida que la fracción de volumen de aceite de la fase en la loción es baja, el equipo consideró razonable ignorar el efecto de la distribución de tamaño de las gotas de aceite de la viscosidad de la emulsión.) Los datos experimentales estaban disponibles para la viscosidad de las soluciones acuosas de goma xantana en función de la velocidad de deformación y la fracción de espesante en la solución (ver figura abajo). Estos datos muestran que la dependencia de la viscosidad en la velocidad de corte puede ser descrita en términos de tres regiones distintas: para los valores más bajos de la tasa de corte, el comportamiento es aproximadamente de Newton, los valores intermedios de velocidad de corte corresponde a una región de fuerte cizallaadelgazamiento, porque altos valores de velocidad de corte, el comportamiento puede ser considerado Newtoniano nuevo.

: Solución: Paso 2 - Desarrollar la propiedad y el uso de las funciones del producto La viscosidad de la loción () depende de la viscosidad de la fase acuosa continua (mC), la viscosidad del hidrocarburo dispersado fases (d) y la fracción de volumen de aceite de fase (). Esta dependencia fue modelado por la expresión teórica de Yaron y Gal-O: Donde

La viscosidad de la fase continua se modeló mediante el ajuste de un modelo Carreau a los datos experimentales disponibles y la

incorporación de la contribución de glicerol para la viscosidad de la solución en el modelo suponiendo que sólo influye en la viscosidad de la limitación de altas ratas de corte. El modelo de la viscosidad de la fase continua obtenido tiene la forma general: donde WT y WG denota la fracción de masa de goma xantana y el glicerol, respectivamente, en la fase acuosa, y  es la tasa de corte. La dispersión del petróleo-fase se considera que Newton, con una viscosidad El conjunto de la ecuación 8-13 proporcionan un modelo completo de la viscosidad de la crema para el cuerpo en forma: El modelo anterior se puede utilizar para predecir los dos índices de rendimiento 1 y 2 por ser materializado por las condiciones al comienzo y al final del proceso de aplicación de loción:

La tendencia general de la dependencia de la viscosidad de la crema en la tasa de corte es similar a la de las soluciones acuosas de goma xantana. La viscosidad de la loción en el inicio del proceso de solicitud se supone que cuando se percibe que la crema empiece a fluir con facilidad. Esto se asocia a la transición del comportamiento de la emulsión de una región de Newton a una fuerte cizalladura-

región de adelgazamiento, que corresponde al punto de inflexión de la curva expresada por la ecuación 14 y cuya abscisa es 1. El valor 1 depende de pesos. (Para más detalles sobre cómo se determina 1 ver los estudios de Bernardo y Saraiva, basado en que el presente estudio de caso fue desarrollado). Al final del proceso de solicitud, la loción se extiende rápidamente en una gran superficie de piel con una tasa de corte de gran tamaño. El valor normalmente se menciona en la literatura para este tipo de corte es la siguiente: Las ecuaciones 15 y 16 se relacionan los índices de desempeño (1 y 2), cuantitativamente modelado factores de calidad, a la composición de la loción (en particular, WT, GT y ), y por lo tanto, en el idioma del producto químico pirámide, que son funciones de propiedad. Sin embargo, estas ecuaciones también incorporan la dependencia de los índices de rendimiento sobre los tipos de corte al inicio y al final de la aplicación de loción (1 y 2), que son parámetros que describen la forma en que el cliente utiliza el producto. Así, en cierto modo, el uso de las funciones están integradas en estas funciones de propiedad. : Solución: Paso 3 - Desarrollar sistemas de proceso para el producto de modelado del proceso de fabricación El diseño general del proceso de fabricación, que se presenta a continuación, fue diseñado por similitud con los procesos de la empresa utiliza para producir otras cremas cosméticas.

: Un modelo para el proceso se ha desarrollado. Este modelo incluye: - balances de masa; - balances de energía, que permiten estimar la energía necesaria para la calefacción, refrigeración y procesos de mezcla; - relaciones gota rotura de predecir el diámetro máximo de las gotas de aceite dispersas en la fase acuosa de la crema a la salida del tanque T-2 y después de la

Aquí AP es la producción anual, BP es la producción por lotes, NB es el número de lotes producidos por año, AOT es el tiempo anual de operación y EBT es el tiempo efectivo por lote. Una relación entre el diámetro máximo de las gotas de aceite dispersas en la fase

homogeneización a la salida del molino coloidal CM-1 y en el producto final (D2, máximo y D3, max); - Modelos de predicción de la cinética de calefacción, refrigeración y mezclar los tiempos; - Consideraciones sobre la programación de proceso. El modelo de proceso en general tiene la siguiente estructura:

acuosa de la loción (D3, max), que es un atributo estructural del producto, y las variables de diseño del proceso y la operación se incorpora en el modelo. Esta relación es, en el idioma del producto químico pirámide, una función de proceso.

: Solución: Paso 4 - Integrar el producto y el diseño del proceso Después de desarrollar por encima de los modelos, el equipo que integró en ellos la formulación de un problema de optimización cuya resolución llevó a cabo con la especificación del peso, el GT y , que son variables de diseño de productos, equipos y dimensiones, mezclando las tarifas y condiciones de operación de programación, que pertenecen a la esfera proceso (diseño de procesos y variables de operación).

de procesos y variables de operación. El equipo de aplicación y resuelto el problema de optimización con GAMS/CONOPT3, y los resultados obtenidos fueron los siguientes:

Tal problema de optimización se puede afirmar lo siguiente: habida cuenta de la producción anual requerido (2000 ton / año) encuentran wT, WG, , dimensiones del equipo, mezclando las tarifas y condiciones de operación de programación que minimizar un costo total anual, igual a la suma de la inversión, costos de producción y pérdida de calidad. Los costos de la pérdida de calidad, que se producen cuando los índices de desempeño se desvían de sus valores objetivo, se supone que es proporcional a la pérdida de la calidad del producto total provocada por las desviaciones en la viscosidad al principio y al final del proceso de aplicación (L1 + L2), y se estima el 30% de los costes de producción cuando la pérdida de calidad del producto total es de 25%. Las restricciones en la formulación de optimización de incluir la propiedad, uso y funciones de proceso se discutió anteriormente, la condición en D3, máximo cuantificar la aceptación de la loción en términos de suavidad y restricciones sobre las variables de diseño de producto y diseño

donde D, P y N representan el diámetro, la potencia y velocidad de mezcla. Para estos productos de diseño optimizado, diseño del proceso y las variables de proceso de la operación, el costo anual total en la fabricación de la crema para el cuerpo nuevo será 333.000 euros, de los cuales 86.800 corresponderán a los costos de inversión, 244.200 a sufragar los costes de producción y 2 mil se asocia a una pérdida de calidad en relación con el diseño del producto ideal.