REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA PARA LA EDUCACIÓN UNIVERSITARIA UNIVERSITARIA UNIVERSIDAD POLITECNICA TERRITORIAL DEL NORTE DE MONAGAS “ LUDOVICO SILVA “ DEPARTA DEPARTAMENTO MENTO DE INGENIERIA INGENIERIA MECÁNICA. MECÁNICA. CATEDRA : DISEÑO DE MAQUINAS
“ Los Los cient í í ficos exploran lo que es. Los ingenieros crean lo que nunca ha sido “ T. von Karman
FILOSOFIA Y METODOS DE DISE ÑO
1.- EL DISEÑO EN INGENIERIA I NGENIERIA MECANICA
INTRODUCCIÓN.- El diseño mecánico significa una tarea compleja que requiere de muchas habilidades. habilidades. La complejidad del tema requiere una secuencia en la que las ideas se presentan y se revisan. Diseñar es , según lo entendemos, la transformacin de conceptos e ideas en máquina útil. !egún !higley"#$, diseñar es formular un plan para la satisfaccin de una necesidad espec%fica o resolver un problema. &rimero debemos abordar la naturale'a del diseño en general, luego el diseño en la ingen ingenie ier%a r%a mecán mecánica ica en partic particul ular ar.. La esenci esencia a de la ingen ingenie ier%a r%a es la utili utili'ac 'aci in n de los recursos y las leyes de la naturale'a para beneficiar a la humanidad. &ara los estudiantes ingeniería ría univ univer ersi sita tari rios os,, el dise diseño ño mecá mecáni nico co es uno uno de los los prim primer eros os paso pasos s de la ingenie profesional . La ingenier%a profesional trata de solucionar problemas prácticos de aplicacin. Dar una solucin a un problema de diseño, es una prueba de que se ha entendido los principi principios os cient%fico cient%ficos s pertinen pertinentes, tes, generalm generalmente ente esto no basta, basta, tambi(n tambi(n se requiere requiere de conocimientos emp%ricos y de un criterio de ingeniero. &or ejemplo, los hombres de ciencia no han aclarado todo acerca de la fatiga de los metales, pero los ingenieros mecánicos, usan lo que se entiende y está demostrado para el desarrollo y cálculo de los elementos de máqui máquinas nas.. Es lgic lgico, o, que a medida medida que que aument aumentan an los los conoci conocimi mient entos os cient cient%fi %ficos cos,, los ingenieros plantean mejores soluciones a los problemas prácticos. El ingeniero no es un científico, pero frente a un problema urgente y concreto, usa los conocimientos cient%ficos, complementándolos complementándolos con la informacin que tenga y su criterio profesional. )omo sabemos, los asuntos de incertidumbre, están presentes en el diseño mecánico, creando m(todos que con el tiempo han evolucionado . !egún *redgold , gran colabora colaborador dor en la resoluci resolucin n de engranaj engranajes es cnicos, cnicos, define ingeniería, como el arte de dirigir las vastas fuentes de poder de la naturale'a para el uso y la conveniencia del hombre. Esta es una definicin que tiene más de + años, pero en ella se combinan dos palabras arte e ingenier%a. &or supuesto que, la ingenier%a es un arte, aunque parte, o gran parte de los problemas se presentan como un análisis. -o obstante, hay funciones dentro del diseño que se deben reali'ar por normas o cdigos, por la econom%a, por la seguridad y Ing. ( MSc.) Ismael Veliz
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por consideraciones de responsabilidad legal del producto. &or lo que, la habilidad mayor del diseñador debe ser la adecuacin al problema de diseño. Es decir, que la ingenier%a mecánica es una ciencia y tambi(n un arte y se entre me'clan según los casos y las opera operacio cione nes s parti particul culare ares. s. Los Los aspect aspectos os cient% cient%fic ficos os preval prevalece ecen n en las las opera operacio ciones nes de ingenier%a ingenier%a de carácter anal%tico, lo art%stico en los procedimientos procedimientos de s%ntesis creativa. uchos diseños de máquinas, no tienen (/ito por causas que no se puedan probar matemáticamente, como por ejemplo la creatividad. Los problemas de diseño son por lo general, una combinacin de la rigide' de la ciencia con la creatividad. &or lo tanto, se puede acordar con *redgold, *redgold, que la ingenier%a es un arte, aunque parte de los problemas de ingenier%a ingenier%a se prestan muy bien para el análisis. &or lo tanto, el problema de diseño en ingenier%a mecánica debe producir diseños seguros, prácticos y adecuados, tal como lo espec%fica la 0!E " 0merican !ociety of echanical echanical Engineers $, en su Código de ética para ingenieros “ Los ingenieros deberán mantener la supremacía de la seguridad, la salud y el bienestar del público en la realización realización de sus deberes profesionale profesionales s “ Los diseños ra'onablemente ra'onablemente seguros, implican muchas restricciones, restricciones, para asegurar que sus componentes sean lo suficientemente grandes, fuertes y resistentes, para soportar el estado de carga a que son sometidos. 0demás, los productos que no desempeñen bien sus funciones no tendrán (/ito, los que son demasiado caros, no tendrán aceptacin en el merca mercado do compe competit titivo ivo.. La econom econom%a %a va de la mano mano de la funcio funciona nalid lidad ad y siempr siempre e son preocupaciones de importancia, por lo que, un buen diseño significa un diseño seguro, econmico y funcional.
!.- EL CONCE"#O DE DISEÑO )onviene aclarar la diferencia conceptual del t(rmino «diseño bajo la perspectiva hispanop hispanoparla arlante nte y la anglosaj anglosajona. ona. *al *al como lo señalan señalan 0lcaide, 0lcaide, Diego Diego y 0rtacho 0rtacho "1#$ diseño en castellano tiene un significado limitado a lo formal o adjetivado, hasta el punto de que se habla de 2objetos de diseño3, haciendo referencia a las caracter%stica e/ternas " formas, te/turas, colores, etc.$ del artefacto, pero no al artefacto en su conjunto. Entre tanto, el termino anglosajn 2design3 hace referencia a toda la actividad de desarrollo de una una idea idea de prod produc ucto to,, de tal tal mane manera ra que que se acer acerca ca más más al conc concep epto to cast castel ella lano no de 2proyecto3, 2proyecto3, entendido como el conjunto de planteamientos y acciones necesarias necesarias para llevar a cabo y hacer realidad una idea. Es importante decir que se asume el concepto de diseño tal como lo entender%a un anglosajn, es decir, en el sentido amplio de su significado y no en el sentido limitado de la forma del producto. Esta aclaracin es importante porque se quiere establecer un v%nculo entre entre dos discipli disciplinas nas acad(mic acad(micas as que siendo siendo naturalm naturalmente ente afines, afines, se han consider considerando ando esencialmente diferentes, como son el diseño industrial y y la ingeniería, hasta el punto de generar el imaginario equivocado de que el diseño industrial se preocupa únicamente por la forma del producto " y es vista como una disciplina de corte 4art%stico5 $ y de que el diseño en ingenier%a se preocupa únicamente por los cálculos de los elementos que conforman el producto. Las diferentes definiciones de diseño que se encuentran en la literatura evidencian el concepto antes e/plicado. &or ejemplo, &ugh "#66$ lo define bajo el t(rmino diseño total
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como7 la actividad sistemática desarrollada para satisfacer una necesidad y que cubre todas las etapas desde la identificación de la necesidad hasta la venta del producto. &ahl y 8eit' "#669$ lo definen como una actividad que afecta a casi todas las áreas de la vida humana, utiliza leyes de la ciencia, se basa en una eperiencia especial y define los requisitos para la realización física de la solución. La vinculacin del dominio funcional al dominio f%sico es el objetivo del diseño según !uh "#66$, lo cual implica una continua interaccin entre lo se quiere conseguir y la forma como se consigue. ientras que :ub;a y Eder, citado por 0lcaide "1#$ define la actividad de diseñar como la refleión y descripción de una estructura que potencialmente incorpora unas características deseadas. Dym "11 $ despu(s de revisar muchas de las definiciones que se han dado a diseño en ingenier%a, propone la siguiente7 2es la generacin y evaluacin sistemática e inteligente de especificaciones para artefactos cuya forma y funcin alcan'an los objetivos establecidos y satisfacen las restricciones especificadas3. El <)!n segundo elemento importante es que para lograr obtener tal solucin se debe tener en cuenta el entorno en el que se aplicará y las interrelaciones entre sus componentes, es decir, tener un enfo"ue sist#$ico, lo cual implica una actuacin multidisciplinaria y la consideracin de todo el ciclo de vida del producto. La tercera consideracin tiene que ver con las limitaciones impuestas por factores e/ternos de orden físico% econ!$ico% social & funcional, a lo que comúnmente se le denomina restricciones. ? el cuarto elemento que define al diseño es su identificacin como una acti'idad creati'a por e/celencia, en la que se tiene la posibilidad de desplegar en toda su magnitud esta caracter%stica inherente del ser humano. En resumen, el diseño se entiende como el desarrollo de una estructura o un sistema que sea portador de caracter%sticas deseadas " particularmente, funciones $ y que logra básicamente por la trasformacin de informacin sobre condiciones, necesidades, demandas, requisitos y e/igencias, en la descripcin de una estructura capa' de satisfacer esas demandas, que pueden incluir no solo los deseos del cliente, sino tambi(n requisitos de todo el ciclo de vida, esto es, de todos los estados intermedios por los que pasa el producto.
$.- EL DISEÑO MECANICO Los ingenieros mecánicos dicen, que el diseño de una máquina deb%a ser seguro, econmico y funcional, y se puede agregar, además, confiable, competitivo, útil, que se pueda fabricar y comerciali'ar. *odas estas palabras, tienen el fin de trasmitir lo siguiente7 1.
(uncional ) El producto diseñado debe cumplir con su necesidad propuesta y con las
e/pectativas del cliente. 2. *eguro ) el producto diseñado no debe ser peligroso para el usuario, los transeúntes o la propiedad circundante. Los peligros que no se pueden eliminar con el diseño se resuelven con proteccin@ si eso no es posible, se deben proporcionar instrucciones adecuadas o advertencias.
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3.
Econ!$ico) no solo se debe proyectar hacia una solucin f%sicamente posible, sino hacia una de las soluciones seguramente comprendidas en el sector de má/ima conveniencia t(cnico A econmica.
4.
Confia+le) la confiabilidad es la probabilidad condicional de que, a un nivel de confian'a dado, el producto reali'ará su funcin propuesta en forma satisfactoria, o sin falla, durante un lapso de vida dado.
5.
Co$petiti'o) el producto del diseño es un contendiente en el mercado.
6.
,til) el producto del diseño está de acuerdo con el usuario, y se acomoda al tamaño, resistencia, postura, alcance, fuer'a, potencia y control humano.
7.
*e puede fa+ricar) el producto del diseño se reduce a un número m%nimo de partes que resulta adecuado para la produccin en masa, y sus dimensiones, distorsin y
resistencia están bajo control. 8.
*e puede co$ercialiar) el producto del diseño se puede comprar y se dispone de servicio post A venta de repuestos y mantenimiento.
!egún !higley , diseñar una $"uina, es formular un plan para la satisfaccin de una necesidad espec%fica o resolver un problema. !i el plan propicia la creacin de algo que tiene una realidad f%sica, entonces el producto debe ser, funcional, confiable, competitivo, útil, que se puede fabricar y comerciali'ar. &ero los diseños tienen limitaciones de cualidades conocidas, según este autor, habla de imperativo de diseño, y lo e/plica a trav(s de una oracin7 “ Diseñe un componente, sistema o proceso que realizará una tarea específca óptimamente “
!obre esta oracin, que ser%a lo que !higley llama imperativo del diseño, vamos a intercalar entre par(ntesis las restricciones impuestas al diseño, con lo que la oracin queda7 “ Diseñe ( s ) un componente, sistema o proceso u j e t oac i e r t a sr e s t r i c c i o n e sd el ar e s o l u c i ó nd e lp r o b l e ma que realizará una tarea específca ( óptimamente “ s u j e t aac i e r t a sr e s t r i c c i o n e sd es o l u c i ó n )
La metodolog%a de la solucin se limita a lo que el diseñador sabe o puede hacer, con esto el autor nos dice que además de que la solucin debe ser todo arriba manifestado, tambi(n debe ser legal y adecuarse a los cdigos y normas aplicables. Dentro del diseño mecánico, e/iste la seleccin de co$ponentes $ecnicos. &ara que el conjunto que se diseña sea e/celente, el ingeniero mecánico debe tener una cierta disposicin con respecto a los ele$entos de $"uinas. El estudio del diseño y seleccin de los elementos de máquinas ofrecen una apreciacin de las resistencias y limitaciones de los tipos de componentes, de esta manera podrán ser incorporados de una forma más fácil. &ara entender esto, en un sistema mecánico no se puede incorporar un mecanismo de tornillo sin fin rueda helicoidal o un embrague, si el diseñador no tiene conocimientos de que e/isten estos dispositivos.
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La figura #A # "a$, muestra un proceso de diseño t%pico de años recientes, vemos que las habilidades involucradas en el diseño de un elementos de máquinas cumplian una funcin esencial en el proceso. Este sistema fue aplicado por Estados >nidos en la era de la post A guerra. !in embargo, en las d(cadas de los setenta a ochenta con este enfoque se hicieron evidentes problemas de importancia, algunos ocasionados por el mercado, otros por el producto. En este enfoque se usaba un t(rmino denominado ingeniería al otro lado de la pared , es decir, alguien hacia una correccin o modificacin y luego enviaba el producto al otro lado de la pared, para continuar con el pr/imo paso en desarrollo, esto ocasionaba demoras muy grandes. &or ejemplo, un ingeniero de manufactura pod%a pedir que se mejorara la pie'a para poderla sujetar más fácil a la fresadora. !e volv%a el producto a diseño nuevamente y el ingeniero de diseño lo modificaba. El metalurgista pod%a indicar que los materiales no eran adecuados, volver%a otra ve' hacia atrás para hacer la correccin, y este proceso pod%a durar hasta el infinito. Demasiado tiempo para el desarrollo del producto.
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La figura # B # "b$, muestra un enfoque más moderno del diseño. 0qu%, e/iste el flujo general reconocido de la informacin desde la concepcin hasta la introduccin en el mercado, pero e/iste un involucramiento inmediato y simultáneo de todas las disciplinas en el diseño. De esta manera, los esfuer'os y tiempos son menores y se logran productos de mejor calidad. Es decir, que esto ha convertido al diseño de maquinarias en un esfuer'o cooperativo.
/.- CRITERIO* 0 DE*0RRO110R Ceneralmente, según *edeschi , en el diseño de máquinas resalta el criterio t#cnico 2 funcional , es el que generalmente, se le da toda la importancia en el diseño de máquinas, sin embargo e/isten otros dos criterios, que se deben anali'ar simultáneamente, criterios de fa+ricaci!n y los criterios econ!$icos financieros. Es lgico que al diseñar una máquina, no se puede prescindir, de los materiales a utili'ar y de los procesos de fabricacin, como as% tambi(n, de los factores econmicos B financieros, el estado del mercado, la disponibilidad y costo del capital para la inversin. El problema fundamental de todo diseñador de elementos de máquinas, es que (ste responda lo más enteramente a las necesidades de la econom%a nacional, que de el mayor efecto econmico y disponga de los %ndices más altos t(cnicos econmicos y de e/plotacin.
Criterio t#cnico 2 funcional ) consiste en la determinacin previa de estructura geom(tricamente, con sus factores est(ticos, factores de peso de la máquina, incluyendo los aspectos elásticos A resistenciales. Es decir, que una ve' que se determina el tipo adecuado de un elemento máquina determinado para la funcin que se requiere, se analia la cine$tica % la carga & el esfuero. !e deben observar las e/igencias de la est(tica industrial, el aspecto e/terior debe ser agradable, el acabado clásico y fino. -aturalmente que el peso espec%fico de cada uno de los materiales usados en la construccin del elemento, depende de la máquina, como por ejemplo, en los con'ertidores de energía " reductores, acoplamientos, embragues, etc.$, importa principalmente la magnitud del rendimiento que determina la perfeccin de la transformacin de la energ%a consumida en útil@ en $"uinas para la ela+oraci!n de productos, la productividad, el funcionamiento con precisin y sin fallos y el grado de automati'acin@ en $"uinas 3erra$ientas, la productividad, la e/actitud de elaboracin de las pie'as, la gama de operaciones a ejecutar, son algunos ejemplos.
Criterio de fa+ricaci!n ) materiales y medios disponibles, con referencia al volumen de produccin previsto. El diseño, satisfactorios de los elementos de máquinas depende en gran medida de los materiales que elige el diseñador. Este debe comprender como se comportan los materiales, que propiedades de los materiales afectan el desempeño. 0demás, el elemento debe reali'arse f%sicamente y poder ser fabricado, que implica que el diseñador tenga un conocimiento de los procesos de fabricacin, debe estar familiari'ado con las instalaciones que tenga dentro de su propia compañ%a para la fabricacin y produccin, conocer en una palabra, las capacidades de produccin básicas y el equipo de proceso del taller, de esa manera podrá diseñar adecuadamente las partes componentes, seleccionar materiales, especificar tolerancias, considerar procedimientos de ensamble, etc.
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Criterios econ!$icos financieros ) )onstituido por el costo inicial, de amorti'acin, e/plotacin energ%a y de mantenimiento. !in lugar a dudas que el costo es un factor e/tremadamente importante en casi todos " si no en todos $ los diseños. La reali'acin de un diseño econmico depende de la e/periencia del diseñador, del conocimiento, ingenuidad y habilidad para ca$+iar el parámetro de un diseño por otros parámetros del diseño. El deseo de lograr el valor cabal del dinero que se paga por algo, ha desarrollado una nueva metodolog%a llamada anlisis de 'alores, este es un procedimiento organi'ado de reduccin de costos que cubren las fases del diseño, produccin, materiales y distribucin manteniendo la confiabilidad del producto. La objetividad, en el análisis de valores, debe estar presente en la mente del buen diseñador que debe lograr un diseño satisfactorio y funcional con un m%nimo de materiales caros y que sea consistente con la vida y desgaste de las partes y del medio ambiente en que se le use. !egún rlov "$, muchos diseñadores consideran que diseñar econmicamente significa disminuir el costo de fabricacin de una máquina, evitar soluciones complejas y caras, emplear los materiales más baratos y los procedimientos de elaboracin más simples. &ero, esto es solo una pequeña parte del problema. El significado es que el efecto econmico se determina por la magnitud de la eficiencia de la máquina y por la suma de los gastos de e/plotacin de todo el per%odo de trabajo de la misma. El costo de una máquina es solo un componente, y no siempre el principal de esa suma.
%.- DISCI"LINAS DEL DISEÑO MECANICO Diseñar significa tomar decisiones, habiendo hecho previamente previsiones y reali'ando conciliaciones entre tendencias de efectos opuestos. Los diseñadores deben tomar decisiones, pocas o muchas, algunas apro/imadas, algunas acertadas. !e necesita un sistema de evaluacin con ideas similares donde permita ver donde estamos parados frente al problema a solucionar. !i tenemos ideas similares debemos considerar 7 a) Con'eniencia% posi+ilidad & acepta+ilidad 7 se debe reconocer la importancia del pensamiento claro y la toma de decisiones adecuadas. >na accin contemplada es conveniente si su adopcin logrará un efecto del propsito intentado. >na accin aceptada es posible si la accin se puede llevar a cabo con el conocimiento personal, dinero y material disponible, o si se puede ensamblar a tiempo. >na accin contemplada es aceptable si los resultados probables valen los costos anticipados.
b) 0lternati'a satisfactoria si una accin contemplada es adecuada, posible y aceptable, se convierte en una alternativa satisfactoria se compara con otras. !i se pueden comparar dos alternativas satisfactorias, se debe elegir la mejor. c) Con4unto de especificaciones ) >n conjunto de especificaciones es un ensamble de dibujos, te/to, lista de materiales e instrucciones que componen las decisiones tomadas. d) Con4unto de decisiones ) es una lista de decisiones que se requieren para establecer un conjunto de especificaciones. !e e/presa en t(rminos de los parámetros del pensamiento del diseñador, estos pueden ser7 material y condicin, tratamiento t(rmico, dimensiones y tolerancias, etc.
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e) E'aluaci!n de la adecuaci!n) son los pasos cerebrales, emp%ricos y modelos matemáticos relacionados entre si que el diseñador lleva a cabo para asegurar que un conjunto de especificaciones sea satisfactorio. f) 5a+ilidad de síntesis) implica una estrategia de optimi'acin de los pasos y datos acumulados. En el diseño se deben tomar pre'isiones, cuando por ejemplo, se imagina el comportamiento futuro de una pie'a tensionada, o se estima la vida útil de una pie'a sometida a fatiga, o el desgaste de dos pie'as animadas de ro'amiento mediante movimiento relativo. &ara ello, el ingeniero maneja una lista de incertidumbres, que generalmente lo corrige con el llamado coeficiente de seguridad. >n problema de proyecto ofrece siempre la posibilidad de muchas soluciones, en la mayor%a de los casos cada solucin tiene un costo de fabricacin, un costo de operacin propio y si estos costos se ordenan en sendas paralelas, es muy probable que si los t(rminos de una sean crecientes los de la otra sean decrecientes. !i se logra, reducir estas dos clases de costos a unidades comparables y por ende sumables es posible que e/ista una 'ona de costo total m%nimo y con suerte una sola solucin.
6.- 10 789UIN0 : E1 DI*E;O &rimeramente debemos determinar que se entiende por máquina7 máquina es todo conjunto mecánico completo y autnomo, destinado a efectuar una transformacin energ(tica o a reali'ar una operacin tecnolgica. Lo que queda claro con esta definicin, es que entran todas las máquinas motrices y operadoras que transforman energ%a hidráulica o t(rmica en energ%a mecánica o viceversa. &or ejemplo un reductor es un denominado convertidor de par, puesto que transforma el par en la entrada en otro diA ferente a la salida, podemos decir, que va a ser completo y autnomo, cuando no est( incluido en otra máquina, que se lo pueda dimensionar libremente y separarlo de ella para aplicarlo y utili'arlo en otra sin agregarle ni quitarle nada esencial. En el caso de un reductor de velocidad, es completo, si tiene engranajes, ejes, rodamientos y retenes, una caja o estructura donde apoyar todos estos elementos, protegerlos y resistir los esfuer'os internos que tienden a despla'ar los ejes, transmitir a los bulones de anclaje las acciones e/ternas y dispersar hacia el ambiente el calor generado por las perdidas mecánicas, etc. 0utnomo cuando no forma parte integral de otra máquina, como por ejemplo si su distancia entre centro quedara condicionada por la separacin de dos ejes donde debe ir acoplado, los cuales pertenecen a otra máquina, en este caso, la distancia entre centros se transformar%a en un elemento de planteo de diseño en lugar de ser uno de los resultados del problema. !i tomamos la definicin de :amroc; "#1$ de máquina, nos dice que es una combinacin de mecanismos y de otros componentes, que transforma, transmite o emplea energ%a, carga o movimiento para un propsito espec%fico. )omo vemos esta definicin casi no var%a de la anterior.
<.- =ROCE*O DE DI*E;O El diseño de ingeniería se vincula con la concepcin de sistemas, equipos, componentes o procesos con el fin de satisfacer una necesidad , y concluye con la documentacin que define la forma de dar solucin a dicha necesidad. :arrisberger lo define Ing. ( MSc.) Ismael Veliz
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como “un acto creativo dedicado a seleccionar, combinar, convertir restringir, modificar, manipular y conformar ideas, resultados científicos y leyes físicas en productos o procesos útiles&. >n concepto relacionado, pero distinto, es el de proyecto de ingenier%a. En las normas
*er >nicas) para que e/ista un proyecto tiene que e/istir incerte'a en alguna tarea.
Esto implica que, por no haberla reali'ado antes, no se conocen todas las dificultades que puede presentar su ejecucin. Lo de único no implica que nadie las haya ejecutado antes, slo indica que los proyectistas o en la empresa no se cuenta con e/periencia anterior. *er co$ple4as) si son triviales no hay incerte'as, y al no plantear ninguna dificultad no se puede hablar de proyecto. Es decir, si la solucin es directa y obvia, u obtenible por cálculo directo, no hay un real problema de ingenier%a. Fesponder a una organiaci!n te$poraria, con duracin preestablecida en un plan% y cuya ejecucin, coordinada por un l%der del proyecto, esta sujeta a un control de progreso *ener o+4eti'os vinculados a satisfacer las necesidades del cliente, 0lgunos de estos objetivos podrán ser definidos en la ejecucin, y alcan'ados luego progresivamente durante la reali'acin ✔ *ener como resultado la creacin de un prototipo o varias unidades del producto ✔ Cenerar la documentacin que permita entender el funcionamiento del producto objeto del proyecto y asegure su reproduccin. !atisfacer re"ueri$ientos específicos ) ✔ De tie$po) *odos los productos tienen un ciclo de vida, y esto acota el tiempo de desarrollo. !i los objetivos se vuelven inalcan'ables, en t(rminos de tiempo compatibles con el ciclo de vida del producto, el proyecto pierde sentido. ✔ De presupuesto, al cual deberá ajustarse el costo de desarrollo ✔ De +eneficio, lo cual es imprescindible para que la empresa sea sustentable en el tiempo, disponga de los recursos necesarios para la permanente mejora y pueda contribuir en el futuro a dar una mayor satisfaccin a sus clientes ✔ De recursos, buscando soluciones que7 ✔
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sean $anufactura+les, es decir, que est(n basadas en procesos y tecnolog%as cuyo dominio se posee o se puede acceder aprovechen los conoci$ientos científicos y los avances tecnolgicos sean !pti$as en cuanto al aprovechamiento y uso de recursos
En general el proceso de diseño tendrá muchas entradas y a lo sumo dos salidas7 La docu$entaci!n y un prototipo. !on entradas del diseño las e/igencias y regulaciones aplicables al producto, las cuales deben estar documentadas desde su inicio. Fequerimientos inconsistentes, ambiguos, o incompletos deben ser resueltos con los Ing. ( MSc.) Ismael Veliz
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responsables de tales requerimientos antes del inicio del proyecto. 0simismo, deben ser parte de las entradas del diseño los objetivos de fiabilidad, durabilidad y mantenibilidad planteados para el producto, y los criterios de aceptacin. La docu$entaci!n es la salida del diseño más importante. Debe definir la configuracin del equipo y los elementos necesarios para su fabricacin, estableciendo cuales caracter%sticas son cruciales para el buen funcionamiento del producto, en cuanto a su operacin, almacenamiento, manipuleo, mantenimiento y atender además la disposicin final. Debe estar e/presada en t(rminos que permitan la verificacin y validacin contra los requerimientos de entrada. La salida debe resultar de un proceso de opti$iaci!n del diseño, buscando simplificar, mejorar, innovar, y reducir desperdicios, vali(ndose de herramientas espec%ficas tales como, ●
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La funci!n de despliegue de la calidad "GHD$, como base para fijar criterios y metas para el producto y el propio desarrollo 0nlisis de los $odos de falla " HE0s $ de los elementos seleccionados, buscando hallar sus causas y efectos, con el fin de definir y eliminar posibles modos de falla cr%ticos 0nlisis del r+ol de fallas "H*0$, m(todo usado para identificar los elementos causantes de posibles fallas criticas Diseño de e?peri$entos,"DE$, como medio de lograr un mayor conocimiento y optimi'ar el diseño y los procesos de manufactura 0nlisis de ingeniería del 'alor "IE$, para evitar que las soluciones incluyan elementos innecesarios 0nlisis de tolerancias "D*$, para obtener altos rendimientos de produccin
0nlisis de costo@dese$peño@riesgo
0l final de cada paso del diseño se debe comprobar que los objetivos parciales comprometidos en esa etapa han sido logrados. >na ve' completado el diseño, se reali'a una verificacin del diseño en su totalidad para comprobar que satisface los requerimientos establecidos en las entradas. Esta etapa puede incluir actividades tales como7 J Feali'acin de cálculos alternativos J )omparaciones entre el nuevo diseño y diseños anteriores J Feali'acin de pruebas y demostraciones J Fevisiones a la documentacin previo a su distribucin &asada la verificacin, sigue el proceso de 'alidaci!n del diseño, cuya finalidad es comprobar que el producto satisface la necesidad para la que es propuesto.
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La validacin se efectúa sobre el producto final y bajo condiciones definidas de operacin, o sea, sobre un equipo que es reali'ado con el mismo herramental y procesos con que será luego fabricado, y como paso previo a la entrada en produccin. !i surgen incumplimientos, estos deberán documentarse y definirse las acciones correctivas y preventivas para su cura. &ara dar por concluido el proyecto no es suficiente haber 'erificado y 'alidado la unidad sujeto del proyecto sobre uno o varios prototipos@ tambi(n debe verificarse y validarse la docu$entaci!n del diseño, anali'ando su complitud. &ara la solucin de los problemas de ingenier%a se han desarrollado a trav(s del tiempo diferentes apro/imaciones. uchas de ellas son solo pequeñas variaciones alrededor de una forma de pensar, o paradigma. >n paradig$a es una manera de resolver los problemas. La forma en que se conciben las soluciones no slo cambia porque se deben tomar en cuenta nuevos avances cient%ficos y tecnolgicos, sino tambi(n porque el comportamiento de la sociedad es distinto y demanda soluciones no slo mejores sino tambi(n diferentes. Esto deriva en cambios paradigmáticos, que el proyectista debe enfrentar en la elaboracin de la solucin. 0lgunos de los cambios que los nuevos diseños deben enfrentar han sido muy bien puntuali'ados por la revista Electronic Design, una d(cada atrás, en un nota editorial7 ➢
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Diseño con partes de alta co$ple4idad . Los proyectitas no pueden desarrollar más sus productos sobre la base de algunas muestras, y apoyándose básicamente en notas de aplicacin, debido a las pequeñas sutile'as que presentan los dispositivos IL!<. Esto vuelve cada ve' más necesario el soporte por parte de los fabricantes de componentes, convirti(ndose esto en una ra'n de peso para la adopcin de un componente sobre otro Diseño para la $anufactura+ilidad . !e trata de lograr que el lan'amiento al mercado sea lo más temprano posible, obligando a que los tiempos entre la iniciacin del diseño y el inicio de la manufactura sean cada ve' más breves, buscando reducir las interacciones entre la etapa de diseño y la de manufactura. Tie$po para la co$ercialiaci!n. )on mercados cada ve' más competitivos, y más innovacin, los ciclos de vida de los productos son cada ve' más cortos. Esto tambi(n obliga a que los tiempos de diseño deban ser cada ve' menores. Calidad. La búsqueda de la satisfaccin del cliente debe ser la consideracin primaria del diseño 1i$itaci!n a pocos pro'eedores. &or mucho tiempo prevaleci el concepto de que era necesario disponer de una segunda fuente para la provisin de partes y componentes. )uando se opera con componentes innovadores, esto ya no es posible7 es más importante estrechar la relacin clienteAproveedor, y trabajar con pol%ticas colaborativas entre ambos.
7ETODO1OAB0 DE DE*0RRO11O Desde siempre se ha reconocido la necesidad de seguir una metodolog%a para lograr una e/itosa ejecucin del desarrollo, y a ese fin se han propuesto diversos modelos. !on muchas las organi'aciones, asociaciones empresariales, y grandes corporaciones que han propuesto y aplican estos modelos para el desarrollo de sus productos
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Los primeros modelos de desarrollo diferenciaban claramente dos etapas7 >na abocada a la ingenier%a del producto y otra al desarrollo de la manufactura, tratándose ambas etapas con bastante independencia entre si, figura K. Estos modelos, como el propuesto por el )onsejo de
.- 7ETODO1OAB0* DE DI*E;O -igel )ross define $etodología de diseño como 7 !el estudio de los principios, prácticas y procedimientos de dise(o en un sentido amplio. )u ob#etivo central está relacionado con el cómo dise(ar, e incluye el estudio de cómo los dise(adores traba#an y Ing. ( MSc.) Ismael Veliz
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piensan* el establecimiento de estructuras apropiadas para el proceso de dise(o* el desarrollo y aplicación de nuevos m"todos, t"cnicas y procedimientos de dise(o* y la refleión sobre la naturaleza y etensión del conocimiento del dise(o y su aplicación a problemas de dise(o% +Lloyd, --/. )onviene en este punto precisar la diferencia entre los t(rminos $#todo% t#cnica% $odelo & $etodología, ya que ellos son utili'ados de diferentes maneras en la literatura y puede prestarse a confusin. 0 este respecto )ross "#6= $ trascribe las palabras de )hristopher 0le/ander "#6#$, que traducidas dicen lo siguiente7 !)i usted llamara a eso0 1una buena idea para aplicar2, me sentiría feliz. )i lo llamara 1un m"todo2, igual me gustaría, pero comenzaría a cambiar de opinión. )i lo denomina 1una metodología2, yo no querría hablar más del tema%. &alabras que saliendo de uno de los l%deres de las metodolog%as de diseño, llaman a la precaucin sobre el verdadero significado de tales t(rminos y la necesaria distincin de su significado. De acuerdo con las definiciones formales de estos t(rminos , se puede entender que la relacin entre ellos se da a diferentes niveles. 0s%, el $#todo hace referencia a la manera cmo una persona "un ingeniero de diseño, en este caso$, reali'a su tarea "diseñar$@ las t#cnicas son las herramientas que utili'a tal persona para aplicar su m(todo@ el $odelo es la forma de representar el m(todo, con el fin de estudiarlo y comprenderlo@ la $etodología es el estudio formal del m(todo. De esta manera, mientras que las t(cnicas son herramientas para el m(todo, el modelo lo es para la metodolog%a. !e presenta a continuacin una breve recopilacin de los m(todos , modelos y teor%as de diseño más relevantes en la actualidad.
.- 7TODO* DE DI*E;O *al como lo señala Mulian "11$ e/iste una tendencia a aceptar la necesidad de m(todos que muestren el camino a recorrer durante el diseño de de productos y de modelos que los representen, citando a Doesburg y Cropius, quienes desde principios del siglo NN afirman esta necesidad, aunque fue solo a finales de los 9 y principios de los + que el tema de los m(todos de diseño cobran relevancia como respuesta a la creciente complejidad del proceso de desarrollo de productos. Mones, en su comunicacin 40 ethod of !ystematic Design5 en la primera conferencia de m(todos de diseño reali'ada en el año +1 en el
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enfoque más filosfico del diseño, que busca comprender y asimilar las e/periencias ganadas en los años anteriores.
F.- 7ODE1O* DE DI*E;O En general se entiende como $odelo de diseño la forma de representación del proceso que desarrolla el dise(ador en su labor . Los modelos y m(todos de diseño se pueden enmarcar dentro del campo que los e/pertos califican como «in'estigaci!n en diseño, cuyo objetivo gen(rico es establecer nuevas formas o recomendaciones que potencien la eficiencia en el diseño. Los modelos de diseño se clasifican en dos grupos7 descripti'os & prescripti'os, a estos se le suman dos más7 cogniti'os & co$putacionales. Los modelos descriptivos muestran la secuencia de actividades que ocurren en dise(o, dentro de los cuales se puede mencionar el modelo básico y el modelo de Hrench. Los prescriptivos, como su nombre lo indica, prescriben un patrón de actividades de dise(o, como lo intentan 0rcher, &ahl y 8eit', el modelo alemán ID< 111#, el de arch y el de &ugh entre otros. ientras que los cognitivos, eplican el comportamiento del dise(ador y los computacionales, epresan la forma en que un ordenador podría desarrollar la tarea de dise(o. )onviene hacer una breve presentacin de estos modelos con el fin de identificar las diferentes etapas y fases que se desarrollan en el proceso de diseño.
.G.- 7ODE1O* DE*CRI=TIHO* DE1 DI*E;O El modelo lineal del proceso de diseño, aunque resulta muy básico, permite identificar las fases del diseño que son comúnmente aceptadas por la mayor%a de investigadores. La Higura 1.# muestra las fases de diseño conceptual, preliminar y detallado. En la primera fase se buscan conceptos o principios de solucin al problema, para la cual se anali'a el problema identificado, se sinteti'a una o varias posibles soluciones y se evalúan con respecto a restricciones "especificaciones$ impuestas. 0lgunos la denominan fase de 2s%ntesis3 del diseño. En esta fase se generan principios de solucin, pero no se obtienen estructuras de solucin lo suficientemente válidas "o acabadas$ como para materiali'ar la respuesta al problema. !in embargo, es la etapa que demanda del diseñador una alta dosis de abstraccin y de creatividad, caracteri'ada por la incertidumbre del (/ito y por la dinámica de la evolucin hacia estructuras válidas. En la fase de diseño preliminar se avan'a en la concreti'acin de una solucin al problema, determinando componentes e interacciones con el suficiente grado como para poderla evaluar objetivamente. !e obtienen formas espec%ficas, materiales propuestos y planos de conjunto con Ing. ( MSc.) Ismael Veliz
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dimensiones generales, que representan al producto como un conjunto organi'ado de pie'as, componentes, enlaces y acoplamientos. !e puede decir, que esta fase es más 2comprendida3 por los ingenieros de diseño que la anterior, dada la formacin curricular espec%fica. La fase de diseño de detalle corresponde a la generacin de todas las especificaciones necesarias para la produccin del productoAsolucin. La elaboracin de planos de detalle, la determinacin de etapas de fabricacin, la identificacin de proveedores, etc., son t%picas actuaciones en esta fase, que es la mejor desarrollada a nivel empresarial, dado su inter(s particular y su organi'acin orientada a la materiali'ar soluciones. 0s%, estas fases, además de describir el proceso, evidencian la diferenciacin de intereses en la práctica del diseño. La primera, suele ser de inter(s para los investigadores de diseño que buscan mejores m(todos para abordar la tarea. La segunda, interesa especialmente a los acad(micos que quieren forjar profesionales capaces de concretar soluciones, y la tercera, es de inter(s de la industria o del nivel empresarial que quiere materiali'ar productos innovadores. E/isten otros modelos descriptivos mucho más elaborados, como el de Hrench "#666$, pero en esencia sigue e/istiendo un acuerdo en la predominancia de aquellas tres fases descritas.
..- 7ODE1O* =RE*CRI=TIHO* Los modelos prescriptivos además de describir, dan pautas para desarrollar cada una de las fases y etapas del proceso de diseño. En esta categor%a e/iste una gran variedad de propuestas, siendo las más conocidas las de 0rcher, ID<1#, arch, &ugh y &ahl y 8eit' ")ross, #666$. !e presenta a continuacin los dos últimos por ser representativos de las tendencias en la definicin de modelos prescriptivos de diseño. El $odelo denominado «Total Design propuesto por &ugh "#66$ está basado en un núcleo descriptivo del proceso, compuesto de actividades gen(ricas " válidas para cualquier producto que se diseñe $ tales como7 análisis de mercado, diseño conceptual, diseño de detalle, fabricacin y venta. 0parte del núcleo, que se representa en la Higura 1.1, e/istirán las Jespecificaciones de diseñoK que son aquellas caracter%sticas particulares que rodean al caso concreto que se est( abordando y que delimitan el campo de actuacin del núcleo del diseño. &ero las principales características de este $odelo son ) la
necesaria interacci!n de tantas disciplinas co$o sea necesario para resol'er el pro+le$a, sean estas disciplinas t(cnicas o no@ la definicin clara de las especificaciones de diseño, que serán tenidas en cuenta durante todo el proceso y que definen la 4frontera del diseño5@ y el continuo acercamiento a la solucin mediante la retroalimentacin que conduce a estadios intercalados de divergencia " generacin de conceptos $ y convergencia " evaluacin sistemática $. Esta apro/imacin gradual a la solucin es denominada por &ugh como «$#todo de con'ergencia controlada y utili'a una matri' de valoracin que enfrenta a las alternativas de solucin contra los criterios previamente establecidos.
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El $#todo de =a3l & Leit utili'a la teor%a de sistemas para sustentar la propuesta de trabajo a trav(s de funciones y subfunciones, que combinan los efectos f%sicos con las caracter%sticas geom(tricas y los materiales, para que surja el principio de solucin El m(todo centra su atencin en el denominado «e$+odie$ent design "diseño de conjunto$, pero para ello, propone un desarrollo de proyecto por mdulos funcionales separados, lo cual tiene como ventaja la simplificacin del análisis, pero la desventaja de que puede llegarse a una propuesta de conjunto muy compleja . Es uno de los m(todos más utili'ados en el diseño mecánico y su estructura se muestra en la Higura 1.K.
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0l anali'ar cada uno de los m(todos de diseño , se puede concluir que a pesar de las diferencias que pueden e/istir entre ellos, muestran algunas coincidencias que llevan a afirmar el reconocimiento de etapas comunes, como es el caso concreto de la etapa de Ing. ( MSc.) Ismael Veliz
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generacin de conceptos de diseño, esto es, de alternativas de solucin al problema que se aborda en un momento determinado y en el cual la creatividad es protagonista principal. Esta etapa denomina como )reatividad7 elaborar una s%ntesis. Esta , por su parte la relaciona dentro del Diseño conceptual, apuntando que es la fase que impone mayores demandas al diseñador y donde hay más oportunidades de cambios , e/pl%citamente, la Hase )reativa es la que comprende anlisis% síntesis & desarrollo. *ambi(n se conoce como 7 Diseño conceptual e incluye la generacin y evaluacin de ideas que cumplan con los parámetros de diseño,se sitúa dentro de la fase preliminar de 0claracin de la *area, definicin y seleccin de ideas de producto. 1a fase creati'a busca desarrollar la generacin y seleccin de conceptos es precisamente la fase no normativa, aquella en la que el diseñador hace una búsqueda de soluciones que pueden ser factibles . Gueda claro que la fase de generacin de ideas creativas es algo reconocido, pero a la ve', poco tratado en la literatura de ingenier%a de diseño. !e puede afirmar que los modelos de diseño pueden ser útiles en la medida que reúnan dos condiciones básicas7 ➢
Gue se tenga claridad total de lo que hay detrás, es decir, una visin de que el modelo no es otra cosa que una herramienta que puede orientar un proceso, pero que no lo debe limitar ni subyugar. El m(todo representado estará sometido al proceso y no al contrario.
➢
El solo modelo no es suficiente para garanti'ar un correcto diseño, principalmente debido a la incapacidad de representar el conte/to del proyecto como un sistema y un sistema con interacciones complejas.
./.- 7ODE1O* COANITIHO* Los $odelos cogniti'os buscan hacer una descripcin formal de la forma de actuacin del conocimiento del individuo que diseña. La representacin del proceso de diseño será siempre incompleta, y estará enmarcada en los dos niveles más simples de modelacin, tal como lo muestra en la Higura 1.=.
La dificultad de construir modelos que representen la actividad cognitiva del diseñador obedece, entre otras cosas, a que el diseñar es una clase de aprendi'aje en la que las habilidades y las capacidades son adquiridas despu(s de aprender t(cnicas, de asimilar conocimiento espec%fico y general, y de inspeccionar e/periencias e/itosas del Ing. ( MSc.) Ismael Veliz
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pasado tales habilidades y capacidades suelen ser tácitas y ni aun los diseñadores más e/perimentados son concientes de las acciones cognitivas que hay detrás de sus trabajos. 0l clasificar las acciones cognitivas , las actividades se dividen principalmente en informacin visual y noAvisual, las primeras se subdividen en elementos descritos "esquemati'ados$ con sus caracter%sticas percibidas y relaciones espaciales@ tal tipo de modelo se basa en la distincin cognitiva del qu( y del dnde. ientras que la informacin noAvisual se clasifica en «pensa$ientos funcionales y en conocimiento. De esta manera, todo el contenido del proceso de diseño puede relacionarse con alguna de estas subdivisiones. Esta primera apro/imacin es complementada posteriormente , al dividir las acciones cognitivas de los diseñadores en cuatro categor%as7 físicas% precept>ales% funcionales & conceptuales. !e sustenta esta divisin en el hecho de que la informacin es procesada por el individuo primero sensorialmente, luego perceptualmente y al final, semánticamente@ de manera que las acciones f%sicas corresponden al nivel sensorial, las preceptúales al nivel perceptual, y las funcionales y conceptuales al nivel semántico. Es posible, por lo tanto, identificar y representar el proceso de diseño bajo estas cuatro categor%as. El $odelo Jreflecti'oK % basado en la teor%a de la práctica reflectiva , muestra una estructura del proceso cognitivo en el diseño, tal como se muestra en la Higura 1.9. )lasifica las actividades de diseño en cuatro categor%as7 nombramiento, estructuracin, movimiento y refle/in. El diseñador inicia el proceso nombrando "identificando$ los aspectos relevantes de la situacin, pasando a estructurar el problema en cierta manera, haciendo movimientos hacia una solucin y refle/ionado en esos movimiento y la estructura construida. *al refle/in es una accin consciente y racional que puede conducir a replantear la estructura del problema, al desarrollo de nuevos movimientos o a fijar la atencin en nuevos aspectos del problema.
Higura 1.9.A 0ctividades de diseño en el modelo de estructura cognitiva Ing. ( MSc.) Ismael Veliz
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La concepcin del diseño como un proceso secuencial de descripcin y reA descripcin en el que la representacin gráfica es el elemento central del diseño. El diseñador desarrolla una conversacin gráfica con el diseño. !u argumento se sustenta en las modificaciones y reAmodificaciones de las representaciones del diseño, señalando que las operaciones cognitivas incluyen relaciones estructurales de las imágenes que representan el objeto diseñado. >n modelo ideal debe reunir al menos tres requisitos7 representar la acti'idad de diseño en cualquier campo de aplicacin, desde diseño rutinario hasta el innovador@ en segundo lugar debe asistir la fase de síntesis conceptual * en tercer lugar debe facilitar la e'oluci!n de los conceptos por los diferentes estadios de detalle. El denominado $odelo paradig$a% representa el proceso de modificacin de componentes de la estructura de solucin para satisfacer requerimientos funcionales, en una forma c%clica. &ara ello se asume que es posible identificar y aislar los componentes equivocados, que se tienen los criterios suficientes para satisfacer una solucin y que es posible modificar monotnicamente una solucin provisional, es decir, que la satisfaccin de un requerimiento implica un avance en la solucin. El $odelo siste$tico, el cual no restringe el campo de aplicacin, por lo que puede utili'arse para resolver problemas de cualquier naturale'a. -o es claro su potencial de apoyo a la elaboracin de estructuras a trav(s de los diferentes niveles de detalle. !in embargo, propone elaborar adecuadamente la estructura funcional global antes de trabajar con las subAfunciones. El problema inicial se va modificando en la medida que las soluciones parciales que se van obteniendo incorporan nuevos requerimientos y modifican el problema inicial. El modelo cognitivo es basado en cinco sub A procesos dentro del ciclo de diseño7 apropiacin del problema, sugerencias de conceptos clave para la solucin, desarrollo de alternativas, evaluacin y, finalmente, conclusin. Estos ciclos se repiten las veces que sea necesario para resolver el problema en forma completa y pueden enla'arse entre s% en cualquiera de los subprocesos "no son consecutivos$. La Higura 1. ilustra este modelo.
Figura 2.7.- Razonamiento en el ciclo de diseño Ing. ( MSc.) Ismael Veliz
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Este modelo se basa en el empleo de tres clases de ra'onamiento en el diseño7 deducci!n% a+ducci!n & circunscripci!n. La primera se da cuando la solucin se deriva de las especificaciones y del conocimiento previo. Evidentemente para la mayor%a de problemas de diseño "mal estructurados$ esta clase no resulta suficiente. 1a a+ducci!n% entendida como el proceso por el cual se generan hiptesis, permite refinar las soluciones mediante la retroalimentacin. &or otra parte, la circunscripci!n busca resolver el problema de la falta de bases de conocimientos completas, bajo la premisa de que cualquier pie'a de conocimiento es válida solamente bajo ciertas situaciones, pero su aplicabilidad solo es detectada por las contradicciones que se pueden presentar.
.M.- 7ODE1O* CO7=UT0CION01E* En general se acepta que la actividad de diseño se divide en dos categor%as de procesos mentales y de acciones7 el anlisis & la síntesis. El desarrollo de herramientas informáticas para el diseño se ha centrado en particular en los procesos de análisis, mientras que la s%ntesis ha tenido muy poco desarrollo. 1a Teoría Aeneral del Diseño ATD establece una formulacin del proceso de diseño para e/plicar cmo se desarrolla en t(rminos de manipulacin de conocimiento y sobre la cual se construye una propuesta de modelo computacional, que utili'a el modelo cognitivo de deduccinAabduccinA circunscripcin . El C*D se basa en tres a/iomas y siete teoremas, y e/plica el diseño como el proceso de transformacin o mapeo entre un espacio funcin y un espacio de atributos, donde la especificacin de diseño corresponde a un punto del primer espacio y la solucin de diseño a un punto del segundo, como se representa en la Higura 1..
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Ese mapeo no es simple y directo sino que es un proceso de refinamiento paso a paso en el que un «$eta$odelo "descripcin del objeto de diseño independiente del conte/to $ va evolucionando por la adicin de informacin y conocimiento, que surge a partir de la ejecucin de escenarios de diseño " procedimientos y reglas $ que crean un conte/to ), cuyos contenidos son entonces evaluados contra el metamodelo actual i, de manera que si e/iste consistencia "cumplimiento de restricciones$ entre ellos, el metamodelo se transforma a un estadio superior "evoluciona$ iO# y as% continua el proceso hasta que los requerimientos iniciales son completamente satisfechos. La Higura 1.6 ilustra el proceso
El modelo computacional se sustenta en esta teor%a y en el modelo cognitivo . !i se asume que el proceso de diseño cambia su estado paso a paso, cada uno de estos pasos puede formularse como7
Dsc ∪ &oc
"c
Donde7
Dsc 7 es la descripcin del diseño actual &oc 7 el conocimiento disponible en el estado actual "c 7 las propiedades del diseño actual. El modelo computacional busca mostrar cmo un mecanismo para el diseño puede incluir ra'onamiento tanto sobre el problema como sobre la solucin, en forma paralela. En el modelo computacional se utili'a un algoritmo gen(tico que utili'a conceptos de espacios de búsqueda y representacin de individuos por genotipoPfenotipo, que interactúan con operadores de cru'amiento, mutacin, seleccin, reproduccin y refinamiento.
Figura 2.11 Modelo co-evolucionario del diseño
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