El Proceso de Diseño - Angel R Aguero M - Int a la ing

El proceso de diseño La importancia, los pasos que hacer y que no hacer en el proceso de diseño

Oportunidades

Innovación

Decisiones Problemas y su solución Autor: Ángel Rafael Agüero Martínez Estudiante de ingeniería en telecomunicaciones Universidad Fermín Toro Cabudare – Estado Lara

Índice -----------------Características del Ingeniero que diseña Reorientación de las funciones del ingeniero por el nuevo - paradigma tecnoeconómnico

▪ Diseño en la Ingeniería – –

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---------------– Fase 1: Formulación del problema -------– Fase 2: Análisis del problema ----------▪ Criterios de diseño ------------------------– Fase 3: Búsqueda de soluciones --------------▪ Método de soluciones – Fase 4: Decisión --------------------------– Fase 5: Especificación de solución ------– Retrospectiva del proceso de diseño ------------------▪ Ciclo de Diseño – Etapas del ciclo de diseño -------------▪ Proceso del Diseño

▪ Optimización de los métodos de solución de -------problema – Costos involucrados en el diseño y construcción de ----una solución

▪ El enfoque ingenieril para la resolución de problemas

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Diseño en la ingeniería

Diseño: Proceso mediante el cual el ingeniero aplica sus conocimientos, destrezas y puntos de vista a la creación de un producto o un dispositivo, un sistema o un proceso, que permita solucionar un problema y satisfacer una necesidad, con suficientes detalles para permitir su realización.

Desde el punto de vista de la ingeniería, la conceptualización y el diseño de dispositivos y procesos no tienen una respuesta correcta única sino hay un gran número de diseños aceptables, ninguno de los cuales puede considerarse una solución óptima

El ingeniero que diseña debe caracterizarse por: Crear soluciones factibles haciendo uso de herramientas computacionales

Tener conocimientos fundamentales en el manejo de herramientas computacionales modernas

Identificar oportunidades de Investigación y Desarrollo en proyectos relacionados con el desarrollo de procesos (flujos) y operaciones (objetos).

Oportunidades

Desarrollo

Estar en capacidad de afrontar procesos de adecuación tecnológica en los proyectos de desarrollo de sistemas técnicos.

Sistemas técnicos

Adecuación tecnológica

Reorientación de las funciones del ingeniero por el nuevo paradigma tecnoeconómnico Funciones del Ingeniero

Reorientación de funciones

Concepción y diseño

Innovación permanente orientada al mercado

Construcción o manufactura

Eficacia en el producto Innovación en el proceso

Supervisión y control

Métodos, estándares y normas internacionales

Operación y distribución

Mínimos inventarios y productividad

Proceso del diseño

Fase 1

Fase 1 • Formulación del problema

Fase 2

Fase 2 • Análisis del problema

Fase 3 • Búsqueda de soluciones

Fase 3

Fase 4

Fase 4

• Decisión

Fase 5 • Especificación de la solución

Fase 5

Fase 1: Formulación del problema El problema se define en forma amplia y sin detalle, es conveniente tener una vista panorámica del problema en sus inicios, por cuanto si el ingeniero empieza resolviendo los detalles este se aleja de una perspectiva global.

Raramente se le presenta el verdadero problema al ingeniero, quien debe determinar en que consiste. Esto se debe a la existencia de mucha información sin importancia.

Fase 2: Análisis del problema

Definición del problema con detalles.

Al analizar un problema el ingeniero efectúa una considerable cantidad de deliberaciones, investigaciones y procesamiento de la información.

Es necesario conocer las causas que generan un problema. Para ello, puede procederse de dos maneras diferentes, dependiendo del tipo de problema Se aplica la relación causa-efecto

O

Se aplica el método científico

En la fase 2 Se identifican los criterios de diseño

Generalmente los criterios son comunes en los problemas de ingeniería: costos, seguridad, confiabilidad, facilidad de operación, facilidad de mantenimiento, otros.

Lo que cambia es la importancia relativa de cada uno de estos criterios.

El ingeniero debe revisar las restricciones impuestas al diseño, con objeto de definir el problema en detalle.

Las restricciones son condiciones que el diseño debe cumplir para que sea un diseño viable

Definir el problema

Restricciones

Fase 3: Búsqueda de soluciones Consiste en buscar activamente soluciones posibles a un problema de ingeniería, en la mente, en la memoria según experiencia y conocimientos en la literatura técnica y científica, en el mundo que nos rodea, o creativamente inventando soluciones Inventiva. Es la facultad de idear soluciones valiosas.

Toda persona puede mejorar sus aptitudes creativas en la búsqueda de soluciones, a través de aumentar los conocimientos

¿Cómo mejorar la inventiva personal?

Tener una actitud mental correcta.

Emplear diversos métodos de búsqueda de soluciones.

Aplicar un mayor esfuerzo en la reflexión

Método de busca de soluciones • Concentrarse en las variables de solución: Considerando una variable cada vez y tratando de crear muchas posibilidades para cada una, denominadas soluciones parciales •Concentrarse en cada criterio: Primero, se minimiza el costo de construcción, luego se maximiza la confiabilidad y así sucesivamente todos los criterios de diseño relevante

•Utilizar métodos aleatorios: Como tormenta de ideas, según el cual varias personas aportan ideas de solución a un problema

•Usar el árbol de alternativas: U otro medio para sistematizar pensamientos

Fase 4: Decisión

Procedimiento de eliminación que reduce las alternativas de posible solución, hasta obtener una solución preferible.

Siguiendo un proceso de toma de decisión las alternativas se evalúan, se comparan y se descartan hasta obtener una solución óptima

Proceso general de la decisión 1.- Seleccionar los criterios y determinar su importancia relativa

2.-Pronosticar el funcionamiento de las soluciones alternativas con respecto a los criterios seleccionados

3.- Comparar alternativas sobre la base de los funcionamientos 4.- Hacer la Decisión

Fase 5: Especificación de la solución Describir con suficiente nivel de detalles los atributos y las características de la solución propuesta, de manera que las personas que deben aprobarla, los encargados de su construcción y las personas que manejarán y conservarán esta solución, puedan desempeñar satisfactoriamente sus funciones

Retrospectiva del proceso de diseño El objeto de cada fase del proceso de diseño es diferente; no obstante, sus fronteras no están bien definidas. Por ejemplo, durante la búsqueda de soluciones, puede decidirse reformular el problema. En cualquier momento del proceso de diseño pueden surgir nuevas ideas o descubrirse nuevas informaciones que llevan a callejones sin salida

Nuevas ideas que pueden llevar a un callejón sin salida y hacer un rediseño de todo el proceso.

El ciclo de diseño El ingeniero no concluye su trabajo cuando especifica la solución de un problema, ya que realizar un diseño constituye sólo una etapa del denominado Ciclo de Diseño.

El diseño realizado por el ingeniero se complementa con otras etapas como son la ejecución del diseño, la evaluación durante su funcionamiento y, cuándo sea aconsejable, la decisión de realizar un nuevo diseño.

Etapas del ciclo de diseño 1.- Decisión: Debido a problemas existentes en un contexto ingenieril, se toma la decisión de realizar un diseño.

2.- Diseño: Se siguen los 5 pasos del diseño hasta obtener las especificaciones de la solución

3.- Ejecución: Se aprueba y pone en funcionamiento la solución proyectada.

4.- Evaluación: Se revisan los resultados del proyecto y el logro de los objetivos planteados. El ingeniero vigila de forma minuciosa la forma cómo inicia el funcionamiento su proyecto para verificar que la solución satisface las expectativas planteadas

Optimización de los métodos de resolución de problemas Es el proceso de buscar el grado óptimo de refinamiento en el proceso de diseño

Al construir o instalar un diseño, se verifican los errores o discrepancias con lo proyectado, y se observa también que el proceso de diseño puede optimizarse.

El ingeniero debe buscar optimizar el proceso de diseño, lo que redundará en una economía en las horas/hombre invertidas, y por lo tanto, en una disminución del costo del diseño.

Costos involucrados en el diseño y construcción de una solución a) Cuando la discrepancia entre el diseño y la solución construida -error de diseño- es pequeño, el costo producto de esta discrepancia es bajo. Por el contrario, si la discrepancia es grande, o el error es grande se incrementan los costos motivado a las modificaciones que deben efectuarse b) También hay consideraciones de costos cuando se elabora el modelo predictivo. A medida que el modelo predictivo se hace cada vez más perfecto, aumenta su costo de elaboración. Por el contrario, si el modelo predictivo es menos perfecto, su costo es menor

El grado óptimo de refinamiento en el proceso de diseño al resolver un problema es el punto en que es mínima la suma de los costos por error de diseño y los costos por elaboración del modelo

El enfoque ingenieril para la resolución de problemas En el método científico, la investigación cuantitativa es aquella en la que se recogen y analizan datos cuantitativos sobre variables. La investigación cualitativa estudia los fenómenos mediante técnicas no cuantitativas como la observación participante y las entrevistas no estructuradas.

En general, existen dos enfoques metodológicos que sustentan las diversas técnicas y métodos aplicables al análisis de problemas: 1.-El enfoque cualitativo.

Se basa primordialmente en el razonamiento y la experiencia del decisor; incluye la impresión intuitiva que el decisor tiene del problema.

2.- El enfoque cuantitativo. El analista se concentra en los hechos o datos asociados al problema, utiliza mediciones numéricas y análisis estadístico para establecer patrones de comportamiento y puede desarrollar expresiones matemáticas para describir los objetivos, las restricciones y las relaciones existentes en el problema

En la resolución de problemas, el ingeniero utiliza principalmente métodos cuantitativos y se esfuerza por conseguir datos confiables de las variables que conforman la situación problemática. Cuando la información no es confiable, aparecen los métodos cualitativos que completan y mejoran los enfoques cuantitativos.

El proceso de diseño La importancia, los pasos que hacer y que no hacer en el proceso de diseño

Es importante manejar el concepto de diseño en la ingeniería para resolver de forma optima los distintos problemas que se presenten

Para un proceso de diseño exitoso es necesario conocer sus 5 fases, para así poder realizar un trabajo adecuado o proyecto.

El ciclo de diseño Para tener un buen juega un papel muy enfoque ingenieril importante, ya que si para la resolución de el proceso de diseño problemas, es no es lo esperado necesario conocer este permite el enfoque rediseñar dicho cualitativo y proceso. Hasta cuantitativo, para encontrar la solución saber a que tipo de adecuada problema nos enfrentamos.

Autor: Ángel Rafael Agüero Martínez Estudiante de ingeniería en telecomunicaciones Universidad Fermín Toro Cabudare – Estado Lara