Trabajo final ip

INGENIERÍA DEL PRODUCTO

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN FACULTAD DE INGENIERIA DE PRODUCCIÓN Y SERVICIOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL

Curso: Ingeniería del Producto Trabajo final Producto: LA BOTELLA PLEGABLE Docentes: Ing. Elisa Castañeda Ing. Luis García

To 4z

Presentado por: Coaquira Apaza, Dan De la Gala Alvinagorta, Juan Pablo Flores Rodríguez, Raúl Ticona Quispe, Héctor David Llanquecha Cisneros, Alexander Vilca Salas, Ángel Alejandro

Trabajo final: Desarrollo del producto LA BOTELLA PLEGABLE

2010-A

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INGENIERÍA DEL PRODUCTO

DEDICATORIA A nuestros padres, por todo el apoyo amor y comprensión brindada, nuestra eterna gratitud y reconocimiento.

A quienes han colaborado en la realización de este trabajo académico.

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INGENIERÍA DEL PRODUCTO

ÍNDICE TEMÁTICO 1.

2.

3.

4.

5.

OBJETIVO DEL INFORME ....................................................................................................... 5 1.1

Análisis de la necesidad................................................................................................. 5

1.2

Expresión de la necesidad ............................................................................................. 8

ESTUDIO DEL MERCADO ..................................................................................................... 11 2.1

Pliego de Condiciones de Marketing ........................................................................... 11

2.2

Estudio del Segmento del Mercado ............................................................................ 16

2.3

Investigación del mercado .......................................................................................... 18

PROCESO DE DESARROLLO DEL CONCEPTO ........................................................................ 23 3.1

Declaración de la misión ............................................................................................. 23

3.2

IDENTIFICAR LAS NECESIDADES DEL CLIENTE ............................................................. 23

3.3

ESPECIFICACIONES DEL PRODUCTO ............................................................................ 24

3.4

GENERACIÓN DEL CONCEPTO ..................................................................................... 24

3.5

SELECCIÓN DEL CONCEPTO ......................................................................................... 37

3.6

PRUEBA DE CONCEPTO ............................................................................................... 40

INGENIERÍA DEL PROYECTO............................................................................................... 50 4.1

IDENTIFICACIÓN DE LA IDEA DEL PROYECTO .............................................................. 50

4.2

FACTIBILIDAD TECNOLÓGICA ...................................................................................... 54

4.3

ANÁLISIS FUNCIONAL .................................................................................................. 60

4.4

DESARROLLO DE INGENIERÍA ...................................................................................... 71

COSTOS ................................................................................................................................ 85 5.1 RESUMEN DE COSTOS A EMPRESA SUBCONTRATADA: Empresa Subcontratada / Tamaño de Lote /Numero de Lotes / Costo por Lote / Costo total. ....................................... 85 5.2 RESUMEN DE PROCESOS Y COSTOS POR LOTE: Operación / Tiempo / Proceso / Costos 86 5.3 RESUMEN DE COSTO META: Componente / Proceso / Mano de obra directa / gastos fijos / utilidad / Precio ............................................................................................................. 86

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1. OBJETIVO DEL INFORME 1.1

Análisis de la necesidad

1.1.1 Definición de la necesidad Todas las personas que en el día a día se preocupan por su calidad de vida y además por el ambiente en el que vivimos y requiere un envase que no solo transporte sus líquidos sino que además filtre el agua que este contiene.

Este hecho hace surgir la necesidad de encontrar un envase (Botella) que no solo sea fácil de usar sino además que sea amigable con el medio ambiente, además de ser económico.

Existen tres clases de necesidad: necesidad latente, necesidad identificada y necesidad creada.

Nuestro producto responde a una necesidad creada porque la necesidad de usar este producto será después de su lanzamiento al mercado porque resulta de una innovación.

El producto responde a necesidades objetivas y subjetivas: a)

Necesidades Objetivas 

Ergonomía: Fácil de usar.



Seguridad: Confiable al contener los líquidos



Disponibilidad: Recursos y materia prima disponible Además este producto tendrá que estar disponible en las principales tiendas y mercados.



Durabilidad: El producto tendrá que tener una durabilidad aceptable.



Volumen: Tendrá que tener un volumen reducido de tal manera que ocupe poco espacio y pueda ser transportado fácilmente.

 b)

Peso: El producto deberá de tener un peso ligero.

Subjetivas



Confort: al usuario ya que es practico, sencillo y fácil de usar. El producto debe brindar un grado de comodidad al llenar,

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INGENIERÍA DEL PRODUCTO transportar y usar. 

Distinción: A las personas que compren este producto se sentirán mejor consigo mismas, con el ambiente al usar un producto que mejora su calidad de vida.



Apariencia: Depende del modelo



Originalidad: único en el mercado.

1.1.2 Percepción de la necesidad La percepción de la necesidad depende del contexto en el cual se encuentre el comprador y se necesita identificar la clase de comprador que utiliza nuestro producto dicho comprador es el comprador individual el cual el consumidor, el pagador y el usuario son un mismo individuo.

Para definir la percepción de la necesidad se utilizaron métodos de Marketing como: 

Entrevistas



Encuestas o Cuestionarios

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INGENIERÍA DEL PRODUCTO A continuación se plantearon las cuestiones fundamentales Cuestiones Fundamentales ¿Para qué sirve? 

Para transportar líquidos



Para filtrar el agua



Para contener líquidos

¿Para quién sirve? 

Para todas las personas que consuman bebidas diariamente



Para dar beneficios a la empresa que lo vende

¿Sobre qué actúa? 

Sobre el liquido que contiene



Sobre el lugar donde se conserva.

¿Sobre quién actúa? 

Sobre el comportamiento del usuario



Sobre las personas que participan en el uso de la botella



Sobre los distribuidores



Sobre los fabricantes



Sobre los vendedores

Objetivo del Producto Permitir a las personas el fácil transporte, contención y filtrado del agua para beber.

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INGENIERÍA DEL PRODUCTO Validación De La Necesidad  ¿Quién puede modificar la necesidad?

La necesidad puede ser modificada por los consumidores y la competencia.  ¿Quién puede crear la necesidad?

En el caso del producto la necesidad seria creada por los usuarios.  ¿Quién puede eliminar la necesidad?

En este caso el que puede eliminar la necesidad es la salida de nuevos productos en el mercado con mejores beneficios (productos Sustitutos)  ¿Durante cuanto tiempo puede perdurar la necesidad?

En nuestro caso la necesidad puede perdurar durante mucho tiempo dado que el uso de botellas filtro está muy relacionado a la presente tendencia en la conciencia de las personas de ser más saludables consigo mismas y con el ambiente

1.2

Expresión de la necesidad

1.2.1 Definición de la necesidad La insatisfacción estaría definida por los siguientes motivos: 

Tener que trabajar con los diferentes diseños a pedido del cliente.



Que el filtro se gaste rápidamente



Roturas del envase

1.2.2 Análisis de las funciones Funciones Principales 

Filtrar agua



Contener líquidos



Garantizar higiene

Funciones Complementarias 

Tener Resistencia.

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INGENIERÍA DEL PRODUCTO 

Tener buena apariencia.



Ser fácilmente transportable.



Tener Modelo ergonómico



Tener material adecuado



Tener peso adecuado



Ser fiable.



Brindar comodidad.

EL OBJETIVO DEL PRODUCTO Mejorar la calidad de vida de las personas ahorrándole dinero y siendo amigable con el medio ambiente ahorrando energía

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2. ESTUDIO DEL MERCADO 2.1

Pliego de Condiciones de Marketing

2.1.1 Definición del producto El producto propuesto “la botella plegable”, está destinado a un segmento de mercado que gusta llevar consigo bebidas en una botella de uso personal.

Además, tenemos que tener en cuenta que, la necesidad creada por este producto innovador, puede ampliar las expectativas del tipo de consumidor definido previamente. Esto significa que, después de lanzar el producto, el mercado reconocerá los beneficios del producto y puede cambiar sus preferencias a favor del producto nuevo.

Descripción del Producto: La botella tendrá como característica principal, el ser plegable (enrollable) que permitirá reducir su volumen para su transporte más cómodo. Esto facilitará su reutilización en mayores ciclos de tiempo que las botellas convencionales. Además, el material con que esté hecho, permitirá mayor durabilidad.

Al igual que una botella regular, está de pie cuando esté lleno. Pero cuando está vacío, los usuarios pueden doblar o plegar para guardarlo en un bolsillo o un bolso.

Otra novedad del producto es que permitirá filtrar el líquido de elementos contaminantes, lo que conlleva a que el usuario pueda despreocuparse al momento de llenar la botella con agua. Debajo del tapón se encuentran filtros, tanto para partículas contaminantes de tamaño mayor, así como antibacterias, que certifican una purificación efectiva.

El usuario, al momento de emplear el producto, empezará por retirar la tapa, desenrollar la botella previamente plegada desde su último uso, para permitir el llenado de líquidos y de manera simultánea su purificación.

La botella plegable garantizará que los líquidos no se derramen durante su transporte, teniendo especial cuidado en los bordes plegables de la misma, Trabajo final: Desarrollo del producto LA BOTELLA PLEGABLE

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INGENIERÍA DEL PRODUCTO reforzándolos con material adecuado.

La botella será fácil de limpiar, tanto el interior como el filtro de la boquilla.

Su diseño será ergonómico, ligero y práctico, de tamaño personal, de acuerdo a los requerimientos del usuario.

2.1.2 Aspectos cualitativos de la descripción del producto 

Categoría del Producto De acuerdo a la clasificación de Tassinari, nuestro producto está categorizado como un producto “objeto”, es decir, es un producto tangible, sujeto de sensibilidad.

Dentro de las cuatro grandes categorías de productos consideradas habitualmente en materia de mercado, nuestro producto está categorizado como un producto de gran consumo, relacionado directamente con las necesidades primarias de alimentación y bebida.



Acondicionamiento Este producto tiene un alto potencial de adaptabilidad a la utilización del consumidor.



Base Psicológica En la actualidad, los productos que hacen la vida cotidiana más sencilla, son aceptados rápidamente en el mercado. Estimamos que la botella plegable va a continuar con esa tendencia, y podrá ser fácilmente adaptado por los consumidores de hoy en día.

Hay que tomar en cuenta también que la característica de filtrado que tiene el producto, puede ser asimilado de manera indirecta por el usuario, al percibir que será más sencillo su purificación, comparándolo con el proceso tradicional de calentar el agua para que sea consumible.



Distribución de Ventas: La distribución será selectiva.

En este tipo de distribución, seleccionamos los mejores puntos de venta para el producto en cada zona.

Esta estrategia permite diferenciarnos al situar nuestro producto en Trabajo final: Desarrollo del producto LA BOTELLA PLEGABLE

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INGENIERÍA DEL PRODUCTO sitios seleccionados. Puesto que queremos dar imagen de producto selecto, será más sencillo estando presente en los lugares más representativos de cada zona de la ciudad.

La distribución selectiva supone costos de distribución muchos menores. Al elegir los puntos de venta, tenemos un menor número que atender.

Con el fin de poder llegar a nuestro mercado objetivo, se usará el siguiente modelo de distribución.

FABRICANTE

DISTRIBUIDOR MINORISTA

CONSUMIDOR

Por lo tanto, el producto llegará al consumidor por ventas directas de la empresa y mediante distribuidores minoristas.

Las principales ventajas de este modelo son:



o

Bajo costo de producto

o

Contacto directo con el mercado.

o

Producción basada en las necesidades del Mercado.

o

Óptimo costo de comercialización.

o

Adecuada promoción y publicidad del producto.

Puntos de venta Principales supermercados y centros comerciales de la ciudad, tomando en cuenta las fuertes oportunidades que se avecinan con la apertura de Trabajo final: Desarrollo del producto LA BOTELLA PLEGABLE

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INGENIERÍA DEL PRODUCTO los grandes malls en la ciudad.



Durabilidad Siendo la durabilidad una característica que depende en alto grado de las condiciones de utilización, podemos mencionar que la botella plegable se encuentra dentro del caso siguiente, según Tassinari: El producto debe ser duradero en condiciones de uso aleatorias. El usuario final puede guardar o transportar de n maneras el producto, así como llenará de líquidos con consistencia, densidad y grado de viscosidad de distintas naturalezas.



Competidores Nuestro producto es sustituto de las botellas convencionales de plástico, que se encuentran actualmente circulando en el mercado.

Estas botellas tienen dos fuentes de origen: o

Son los envases plásticos y de vidrio

(packaging) de las

bebidas de tamaño personal. Muchas personas utilizan el envase de las bebidas por razones psicológicas, motivándose en los diseños y las formas singulares que presentan los envases.

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o

Las botellas de plástico que se venden como tales, cuya finalidad principal es el almacenaje y óptima conservación del líquido a transportar. Aquí se encuentran los conocidos “tomatodos”:

2.1.3 Aspectos cuantitativos de la descripción del producto 

Precio del Producto: S/. 10.00



Comportamiento del Comprador: La demanda es intermitente para cada usuario, cada vez que el producto llega a su fase final en su ciclo de vida.

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2.2

Estudio del Segmento del Mercado

2.2.1 Definición del segmento del mercado al cual se dirige el producto Definición Para tener una mejor visión del mercado para nuestro producto, tenemos que segmentarlo, tomando en cuenta las variables de segmentación siguientes: a.

Variables demográficas - Edad: Mayores de 13 años.

- Sexo: Ambos.

-

Ocupación: en primer lugar, personas dedicadas al deporte o la práctica de actividades físicas. En general, para todo tipo de personas.

- Ciclo de Vida: Juventud y edad madura.

b.

Variables geográficas - Región: Arequipa.

- Densidad: Urbana y rural.

c.

Variables psicográficas - Niveles socioeconómicos: NSE A: Alto/ Medio alto, NSE B: medio.

El NSE A tiene un ingreso familiar promedio de S/.9,500 mensuales, el NSE B de S/. 2,400.

- Estilo de vida: Convencional, actividades deportivas - Personalidad: Todo tipo de personalidad.

d.

Variable conductual -

Beneficios buscados: Calidad, facilidad de uso y durabilidad.

-

Actitud hacia el producto: Positiva.

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2.2.2 Definiciones de demanda en base a información estadística disponible. Área de Mercado: La botella plegable está dirigida al mercado local (Arequipa). Los consumidores del producto son las personas que llevan consigo, para sus labores diarias, bebidas contenidas en botellas de material plástico o vidrio.

En cuanto a su ocupación, tiene una importancia mayor el consumidor dedicado a las actividades deportivas o recreacionales.

Estudio de la Demanda: Demanda Histórica La botella plegable es un producto novedoso, por lo tanto no tiene una demanda histórica.

Por tal motivo, la demanda futura se obtendrá a través de una investigación de mercado.

Demanda Futura Con el propósito de hallar la demanda futura de nuestro producto, será tomará información primaria sobre los consumidores, a través de la investigación del mercado objetivo.

Estudio de la Oferta Los productos que se venden actualmente en el mercado, y que satisfacen la necesidad de “contener y almacenar la bebida”, son las botellas convencionales de plástico (tomatodos).

En la actualidad, son productos de consumo masivo, destinado a consumidores segmentados principalmente por el nivel socioeconómico en que se encuentran.

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INGENIERÍA DEL PRODUCTO

2.3

Investigación del mercado La American Marketing Association (AMA) la define como: «la recopilación sistemática, el registro y el análisis de los datos acerca de los problemas relacionados con el mercado de bienes y servicios».

Se trata, en definitiva, de una potente herramienta, que debe permitirnos obtener la información necesaria para establecer las diferentes políticas, objetivos, planes y estrategias más adecuadas para un lanzamiento exitoso del producto al mercado.

2.3.1 Definición del proceso de investigación En base a los conceptos desarrollados en el curso de Investigación de Mercados, se ha planteado el siguiente diagrama de proceso a llevarse a cabo:

Objetivo del estudio

Tipo y fuentes de información

Tipo de estudio adecuado

Estudios preliminares Encuesta piloto

Diseño de la muestra

Investigación Elaboración de cuestionarios

Trabajo de campo

Análisis de resultados y conclusiones

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INGENIERÍA DEL PRODUCTO 1. Objetivo del estudio de mercado -

Conocer las necesidades que tiene el consumidor de botellas de uso personal, así como el nivel satisfacción que perciben con los productos actuales.

-

Estimar la aceptación que el concepto nuevo tendrá en el mercado, mediante su presentación al entrevistado.

-

Estimar la intención de compra del concepto nuevo en el mercado.

2. Tipo y fuentes de información

Hay que identificar de forma genérica el tipo de información necesaria para poder alcanzar los objetivos, para ello, se debe asociar cada objetivo con tipos de información necesarios.

Las fuentes de información se pueden diferenciar atendiendo a distintos criterios:

Por lo tanto: Tipo de información: Cuantitativa Fuente de información: Primaria Encuestas: Entrevista personal Método cuantitativo que permite obtener información mediante el llenado de un cuestionario, que ha sido elaborado con el fin de cumplir con los objetivos planteados en la investigación. Existe un contacto directo con el entrevistado.

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3. Tipo de estudio adecuado En el estudio de mercado, se hizo necesario que se recurra a una investigación descriptiva.

Esta investigación proporciona ideas claras y válidas para actuar frente a algún problema del mercado, es decir, se logra obtener información necesaria para la toma de decisiones.

Describe mejor los problemas de marketing, situaciones o mercados, tales como los consumidores: comparación del producto con los productos de la competencia.

4. Estudios preliminares Encuesta piloto Se efectuó para determinar los valores de aceptación y rechazo al producto que mas adelante sirven para la determinación de la muestra del estudio.

Se ha llevado a cabo una encuesta piloto a 12 personas para conocer si los entrevistados actualmente está satisfecho o no con su botella personal actual, mediante la pregunta:

¿Actualmente encuentra dificultades para transportar su bebida en botella o tomatodo? ______Si

______No

Los resultados son:

Respuestas

(%)

Si

0.16

No

0.84

Total

1.00

Entonces, consideramos que: p = 0.16, q= 0.84, para el diseño de la muestra

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INGENIERÍA DEL PRODUCTO 5. Investigación El diseño de la investigación se examina a detalle en la sección “Prueba del Concepto” de este trabajo de investigación

6. Análisis de resultados y conclusiones

Se desarrolla el análisis de los resultados obtenidos en las encuestas, para poder sacar conclusiones sobre el proyecto de lanzamiento del producto propuesto.

El análisis de los resultados se detalla en la sección “Prueba del Concepto” de este trabajo de investigación

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INGENIERÍA DEL PRODUCTO

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3. PROCESO DE DESARROLLO DEL CONCEPTO 3.1

Declaración de la misión DECLARACIÓN DE LA MISIÓN: PROYECTO DEL ENVASE

Descripción del Producto

 Una botella plegable y con filtro para transportar y conservar bebidas.

Mercado primario

 Personas que realizan actividad física

Mercados secundarios

 Todo tipo de personas, especialmente jóvenes

Postulados

 Enrollable  Permite filtrar el líquido almacenado de agentes contaminantes  Fácil de limpiar  Tamaño pequeño  Ergonómico.

Personas interesadas

 Jóvenes

3.2

IDENTIFICAR LAS NECESIDADES DEL CLIENTE

Declaración de la misión

Identificar las necesidades del cliente

Establecer las especificaciones objetivo

Generar conceptos del producto

Seleccionar conceptos del producto

Probar concepto(s) del producto

Establecer las especificaciones finales

Planear un desarrollo en sentido descendente

Plan de desarrollo

Desarrollar análisis económico Estudio de mercado (benchmarking) de los productos competitivos Construir y probar modelos y prototipos

La identificación de necesidades del cliente se llevo a cabo mediante el método usado por el libro “El producto adecuado” de Robert Tassinari, en el cual se llevo a cabo un análisis profundo de las funciones que debe cumplir nuestro producto.

Trabajo final: Desarrollo del producto LA BOTELLA PLEGABLE

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INGENIERÍA DEL PRODUCTO

3.3

ESPECIFICACIONES DEL PRODUCTO

Declaración de la misión

Identificar las necesidades del cliente

Establecer las especificaciones objetivo

Generar conceptos del producto

Seleccionar conceptos del producto

Probar concepto(s) del producto

Establecer las especificaciones finales

Planear un desarrollo en sentido descendente

Plan de desarrollo

Desarrollar análisis económico Estudio de mercado (benchmarking) de los productos competitivos Construir y probar modelos y prototipos

Las especificaciones del producto se darán a conocer a detalle en el Pliego de Condiciones Funcionales que se desarrollara en el capitulo 3 como punto final del método RED.

3.4

GENERACIÓN DEL CONCEPTO

Declaración de la misión

Identificar las necesidades del cliente

Establecer las especificaciones objetivo

Generar conceptos del producto

Seleccionar conceptos del producto

Probar concepto(s) del producto

Establecer las especificaciones finales

Planear un desarrollo en sentido descendente

Plan de desarrollo

Desarrollar análisis económico Estudio de mercado (benchmarking) de los productos competitivos Construir y probar modelos y prototipos

Para ello se aplicará el mètodo de generación del concepto de cinco pasos de Ulrich:

PASO 1: ACLARAR EL PROBLEMA

Para ello se debe realizar lo siguiente:

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INGENIERÍA DEL PRODUCTO  Entendimiento  Desarticulación del problema  Centrarse en los subproblemas críticos

A continuación se realizará la descomposición del problema:

Líquido

Líquido filtrado y purificado BOTELLA Botella plegada

Botella de pie

Líquido

Botella de pie

Almacenar y transportar líquidos

Purificar líquidos de agentes contaminantes

Reducir su tamaño

Líquido filtrado y purificado

Botella plegada

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INGENIERÍA DEL PRODUCTO

PASO 2: BUSCAR EXTERNAMENTE

Se ha investigado algunas patentes que existen sobre productos similares; y se ha obtenido la siguiente información:

Características de la botella plegable

La botella plegable, pudiendo estar constituida en un material plástico o similar y susceptible de realizarse con mayor o menor capacidad, se caracteriza porque la pared lateral constitutiva de la botella presenta una sucesión de pliegues o módulos a modo de fuelle que en posición de uso conteniendo un líquido se mantienen estirados, mientras que el sucesivo consumo de dicho contenido conlleva un plegado de la propia botella, eliminándose

la

cámara

de

aire

en

el

interior

de

ésta.

También se caracteriza porque cada uno de los módulos que determinan el perfil en fuelle de la superficie lateral de la botella, presenta un tramo de pared superior ligeramente convexa y un tramo de pared inferior ligeramente

cóncava,

determinando

en

el

plegado

un

efecto

machihembrado que impide la normal tendencia al desplegamiento de la propia botella.

Además el tramo de pared inferior ligeramente cóncavo de cada uno de los módulos de la configuración en fuelle de la superficie lateral de la botella, presenta ligera menor longitud que el tramo de pared superior ligeramente curvo- convexo, determinando en el plegamiento la generación de un punto muerto intermedio que tiende a evitar el estiramiento de la botella una vez sobrepasado el mismo.

Un diseño aproximado de la botella se muestra en la siguiente figura:

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INGENIERÍA DEL PRODUCTO

Para reducir el número de botellas de agua de plástico que acaban en los vertederos(o también llamados basureros), los consumidores son alentados a comprar botellas reutilizables. Dado que estas pueden ser voluminosas para llevar a lo largo, del día, una empresa en Thousand Oaks, California, diseñó una alternativa.

Vapur es una botella de agua reutilizable que se aplana cuando están vacíos. Al igual que una botella regular, se está de pie cuando esté lleno.

Pero cuando está vacío, los usuarios pueden doblar o enrollar para pegarlo en un bolsillo o un bolso.

Esta hecha para que sea ultra duradera y tiene tres capas, de BPApolímero, las botellas vapur se pueden limpiar en la rejilla superior del lavavajillas y puede ser congeladas para mantener el agua fresca. Las Eco-vapur no se limitan a su día a día: desde las botellas pueden ser enviadas planas, son también más ecológicos que los buques desde el fabricante a los distribuidores y los consumidores.

Esta brillante idea de negocio, es en realidad una forma innovadora para que sea más conveniente para los consumidores beber y llevar el agua del grifo. También de interés es que el producto fue desarrollado internamente por la agencia de diseño tónica, como parte de su estrategia para crear,y generar nuevos productos de su propia cuenta.

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INGENIERÍA DEL PRODUCTO En la siguiente imagen se muestran diferentes presentaciones de este producto.

PASO 3: BUSCAR SOLUCIONES INTERNAMENTE El método utilizado para poder extraer las soluciones a los sub problemas antes mencionados fue el brainstorming, elaborado con la participación de todos los integrantes del equipo de trabajo.

Las soluciones a las que se llegó son las siguientes: 

La botella debe ser fabricada de un material ligero, pero resistente; por ejemplo, plástico.



La botella debe contar con un filtro en la parte inferior, que le permita purificar los líquidos.



Debe tener una tapa distinta a la usada para beber, para eliminar los residuos que han sido separados por el filtro.



Los pliegues deben ser flexibles, siendo fácilmente estirables cuando se llena la botella; y compresibles, cuando se vacía.

PASO 4: EXPLORAR DE MANERA SISTEMÁTICA Las soluciones consideradas a los subproblemas presentados son las siguientes:

Soluciones para el subproblema de almacenar y transportar líquidos 

Plástico: BPA- Polímero, PET, Polipropileno

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INGENIERÍA DEL PRODUCTO Soluciones para el subproblema de purificar líquidos de agentes contaminantes 

Físicas: tamices, sedimentación, filtros



Químicas: tratamiento con cloro o yodo, purificación con ozono, o con rayos ultravioleta

Soluciones para el subproblema de reducir su tamaño (plegarse) 

Estirable



Enrollable



Aplanable



Inflable

ÁRBOLES DE CLASIFICACIÓN DE CONCEPTOS Para el subproblema almacenar y transportar líquidos

PET Plástico

Almacenar y transportar líquidos

BPA- Polímero

Polipropileno

Para el subproblema de purificar líquidos de agentes contaminantes

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INGENIERÍA DEL PRODUCTO

Tamices Físico

Sedimentación

Purificar líquidos

Filtro

Cloro

Yodo

Químico

Ozono

Rayos ultravioleta

Para el subproblema de reducir su tamaño (plegarse)

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INGENIERÍA DEL PRODUCTO

Estirable

Enrollable Reducir su tamaño

Aplanable

Inflable

TABLAS DE COMBINACIÓN DE CONCEPTOS En base a los árboles de clasificación se crea la siguiente tabla de combinación de conceptos.

Se han reducido el número de conceptos para que sea más práctico trabajar con la presente tabla.

Se han eliminado ramas del árbol que se consideran impracticables: por ejemplo, purificar el agua mediante rayos ultravioleta resultaría muy costoso y no sería conveniente.

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INGENIERÍA DEL PRODUCTO

ALMACENAR Y TRANSPORTAR LÍQUIDOS

PURIFICAR LÍQUIDOS

REDUCIR SU TAMAÑO

PET

TAMICES

ESTIRABLE

POLIPROPILENO

SEDIMENTACIÓN

ENROLLABLE

B.P.A.

FILTRO

APLANABLE

Se han generado los siguientes conceptos:

CONCEPTO 1:

Envase de BPA, que purificara líquidos mediante un filtro interno contenido en la tapa, además este envase es plegable y enrollable, este envase se mantiene solido al contener el liquido y se vuelve flexible al no contener nada en su interior, de esta manera se vuelve transportable y de fácil almacenamiento.

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INGENIERÍA DEL PRODUCTO

ALMACENAR Y TRANSPORTAR LÍQUIDOS

PURIFICAR LÍQUIDOS

REDUCIR SU TAMAÑO

PET

TAMICES

ESTIRABLE

POLIPROPILENO

SEDIMENTACIÓN

ENROLLABLE

B.P.A.

FILTRO

APLANABLE

CONCEPTO 2:

“Envase de polipropileno, que purifica los líquidos mediante un filtro interno, y además es estirable, teniendo una sucesión de pliegues en la parte lateral.

Estos pliegues en posición de uso (botella llena) se mantienen estirados, mientras que el sucesivo consumo del líquido conlleva al plegado de la botella, lo que facilitará el transporte de la misma”

Trabajo final: Desarrollo del producto LA BOTELLA PLEGABLE

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INGENIERÍA DEL PRODUCTO

ALMACENAR Y TRANSPORTAR LÍQUIDOS

PURIFICAR LÍQUIDOS

REDUCIR SU TAMAÑO

PET

TAMICES

ESTIRABLE

POLIPROPILENO

SEDIMENTACIÓN

ENROLLABLE

B.P.A.

FILTRO

APLANABLE

CONCEPTO 3: “Envase de polipropileno, el cual mediante sedimentación puede purificar el agua. La botella está de pie cuando está lleno y es aplanable cuando esta vacío, de manera que los usuarios puedan doblarlo para colocarlo en el bolsillo o en un bolso”

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INGENIERÍA DEL PRODUCTO

ALMACENAR Y TRANSPORTAR LÍQUIDOS

PURIFICAR LÍQUIDOS

REDUCIR SU TAMAÑO

PET

TAMICES

ESTIRABLE

POLIPROPILENO

SEDIMENTACIÓN

ENROLLABLE

B.P.A

FILTRO

APLANABLE

CONCEPTO 4: “Envase de PET, el cual mediante una serie de tamices puede purificar el agua, reteniendo sólidos en suspensión y otras partículas. Además, es estirable, teniendo una sucesión de pliegues en la parte lateral. Estos pliegues en posición de uso (botella llena) se mantienen estirados, mientras que el sucesivo consumo del líquido conlleva al plegado de la botella, lo que facilitará el transporte de la misma”

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INGENIERÍA DEL PRODUCTO

ALMACENAR Y TRANSPORTAR LÍQUIDOS

PURIFICAR LÍQUIDOS

REDUCIR SU TAMAÑO

PET

TAMICES

ESTIRABLE

POLIPROPILENO

SEDIMENTACIÓN

ENROLLABLE

B.P.A.

FILTRO

APLANABLE

PASO 5: REFLEJARLO EN LOS RESULTADOS Y EN EL PROCESO

Se han generado tres conceptos de producto en base a las ideas propuestas por el equipo de trabajo y a la investigación externa mediante la búsqueda de patentes.

Estos conceptos serán utilizados para la parte de selección del concepto.

No obstante, si aparece un nuevo concepto del producto que sea coherente se considerará también para el análisis posterior.

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INGENIERÍA DEL PRODUCTO

3.5

SELECCIÓN DEL CONCEPTO

La selección del concepto es el proceso de evaluar conceptos con respecto a las necesidades del cliente y a otros criterios, comparando fortalezas y debilidades relativas de los conceptos, y seleccionando uno o más de estos para investigación y desarrollo adicionales.

Declaración de la misión

Identificar las necesidades del cliente

Establecer las especificaciones objetivo

Generar conceptos del producto

Seleccionar conceptos del producto

Probar concepto(s) del producto

Establecer las especificaciones finales

Planear un desarrollo en sentido descendente

Plan de desarrollo

Desarrollar análisis económico Estudio de mercado (benchmarking) de los productos competitivos Construir y probar modelos y prototipos

3.5.1. Conceptos Seleccionados



Concepto A Envase plegable con filtro



Concepto B Envase enrollable



Concepto C Envase común con filtro



Concepto D Envase tipo toma todo con filtro

3.5.2. Visualización del concepto Los propósitos de esta etapa son reducir el número de conceptos de manera rápida y mejorarlos.

La visualización del concepto emplea un concepto de referencia para evaluar variantes contra los criterios de selección, y puede utilizar diferentes puntos de referencia para cada criterio. La visualización del concepto utiliza un Trabajo final: Desarrollo del producto LA BOTELLA PLEGABLE

37

INGENIERÍA DEL PRODUCTO sistema de comparación ordinario para reducir el rango de conceptos que se están considerando.

En el siguiente cuadro se muestra la matriz de visualización del concepto para el empaque de flores:

MATRIZ DE VISUALIZACIÓN DEL CONCEPTO Conceptos Criterios de selección

Fácil de usar Ergonómico Portabilidad Resistir caídas suma + suma 0 suma puntuación neta rango ¿ Continua?

A Envase plegable con filtro + 0 + 0 2 2 0 2 1

B Envase enrollable

D Envase tipo toma todo con filtro

0 0 + 0 3 1 0 2

C Envase común con filtro 0 0 0 2 2 -2 4

Si

Combinar

No

Combinar

+ 0 0 1 2 1 0 2

Donde: “ + ” para mejor que “ 0 ” para igual que “ - ” para peor que De la matriz de visualización del concepto, podemos apreciar que el concepto C no pasa a la siguiente etapa debido a que no es factible; el concepto A pasa directamente a la siguiente etapa y los conceptos D y B deberán ser combinados debido a que obtuvieron la misma puntuación.

Trabajo final: Desarrollo del producto LA BOTELLA PLEGABLE

38

INGENIERÍA DEL PRODUCTO 3.5.3. Puntuación de concepto La puntuación de concepto se utiliza cuando la resolución incrementada se diferencia mejor entre conceptos en competencia. En esta etapa se pondera la importancia relativa de los criterios de selección y se centra en comparaciones más refinadas con respecto a cada criterio. Las puntuaciones de concepto son determinadas por la suma ponderada de las calificaciones.

A continuación presentamos la matriz de puntuación de conceptos: MATRIZ DE PUNTUACIÓN DE CONCEPTO Conceptos A Botella plegable con filtro (referencia) Criterios de selección Fácil de usar Ergonómico Portabilidad Resistir caídas

B yD Envase enrollable y Env. tipo toma todo con filtro

peso

califi cacion

puntuación ponderada

califi cacion

puntuación ponderada

25% 15% 35% 25% Puntuación total

3 3 4 4

0.75 0.45 1.4 1

3 3 2 3

0.75 0.45 0.7 0.75

¿Continua?

3.6

2.65

Desarrollar

No

Donde: Desempeño relativo

Calificación

Mucho peor que la referencia

1

Peor que la referencia

2

Igual que la referencia

3

Mejor que la referencia

4

Mucho mejor que la referencia

5

De la matriz de puntuación del concepto se escoge el concepto A, que se refiere al envase plegable con filtro, debido a que obtuvo la mayor puntuación, este el que será el producto a desarrollar

Trabajo final: Desarrollo del producto LA BOTELLA PLEGABLE

39

INGENIERÍA DEL PRODUCTO Concepto seleccionado Envase de BPA, que purificara líquidos mediante un filtro interno contenido en la tapa, además este envase es plegable y enrollable, este envase se mantiene solido al contener el liquido y se vuelve flexible al no contener nada en su interior, de esta manera se vuelve transportable y de fácil almacenamiento.

3.6

PRUEBA DE CONCEPTO

Declaración de la misión

Identificar las necesidades del cliente

Establecer las especificaciones objetivo

Generar conceptos del producto

Seleccionar conceptos del producto

Probar concepto(s) del producto

Establecer las especificaciones finales

Planear un desarrollo en sentido descendente

Plan de desarrollo

Desarrollar análisis económico Estudio de mercado (benchmarking) de los productos competitivos Construir y probar modelos y prototipos

La prueba de concepto requiere una respuesta directa a la descripción del concepto del producto por parte de los clientes potenciales en el mercado objetivo.

Las pruebas de concepto son distintas de la selección del concepto, porque se basan en datos recopilados de manera directa de los clientes potenciales y, en menor grado, en juicios emitidos por el equipo de desarrollo.

En general las pruebas de concepto pueden verificar que se han cumplido de manera adecuada las necesidades del cliente por medio del concepto del producto, asimismo, sirve para evaluar el potencial de ventas de este ultimo recopilando información del cliente para depurar el concepto del producto.

A continuación presentamos la prueba de concepto para la Botella Plegable con Filtro:

Trabajo final: Desarrollo del producto LA BOTELLA PLEGABLE

40

INGENIERĂ?A DEL PRODUCTO 3.6.1. Definir el propĂłsito de la prueba de concepto El propĂłsito que buscamos lograr con esta prueba es definir el concepto en el que debemos enfocarnos, es decir presentar el mejor concepto de la Botella Plegable con filtro.

3.6.2. Seleccionar una poblaciĂłn a encuestar La poblaciĂłn a encuestar son estudiantes universitarios, docentes, personal administrativo y otros.

Se decidiĂł que ademĂĄs se encuestara a personas de la poblaciĂłn de Arequipa con la finalidad de poder obtener la mayor cantidad de informaciĂłn objetiva acerca del producto, esto debido a que nuestro producto esta orientados a las universidades pero tambiĂŠn al pĂşblico en general.

MĂŠtodo de Muestreo Muestreo aleatorio simple, debido a que los elementos de la poblaciĂłn tienen la misma probabilidad de ser seleccionados en la muestra y esta probabilidad es conocido. Este tipo de muestreo es el mĂĄs recomendable para nuestro estudio.

TamaĂąo de muestra Deseamos calcular el tamaĂąo de la muestra necesaria que sea representativa y presente caracterĂ­sticas y comportamientos similares de nuestra poblaciĂłn objeto de estudio.

El tamaĂąo de la muestra se calcularĂĄ mediante la fĂłrmula de proporciones:(poblaciones infinitas):

đ?‘›=

đ?‘?2 ∗ đ?‘? ∗ đ?‘ž đ?‘’2

donde: n: es el tamaĂąo de la muestra p: es la proporciĂłn estimada de ĂŠxitos q: es la proporciĂłn estimada de fracasos e: la aceptabilidad mĂĄxima de error Z: es el valor del nivel de confianza Hemos considerado para nuestra investigaciĂłn: Z = 1.96 que representa el 95% del nivel de confianza e = 0.05 que representa el 5% del margen de error aceptable de nuestra Trabajo final: Desarrollo del producto LA BOTELLA PLEGABLE

41

INGENIERĂ?A DEL PRODUCTO muestra. p = 0.16 q= 0.84

đ?‘›=

1.962 ∗ 0.16 ∗ 0.84 0.052 đ?‘› = 206.5244

ObteniĂŠndose una muestra de 206 personas

3.6.3. Seleccionar el formato de la encuesta Usaremos dos formatos de encuesta para la prueba de concepto de la Botella Plegable con Filtro. 

InteracciĂłn personal: Por medio de este formato interactuaremos de manera directa con los estudiantes universitarios, docentes y personal administrativo,

ademĂĄs

de

realizarles

entrevistas

previamente

preparadas. 

Correo ElectrĂłnico: Recurrimos a correos electrĂłnicos como medio para poder obtener la mayor informaciĂłn posible de nuestros clientes potenciales, es una mejor forma de obtener informaciĂłn del pĂşblico en general.

3.6.4. Comunicar el concepto de la Botella Plegable con Filtro Para comunicar el concepto de nuestro producto usaremos las siguientes formas: 

DescripciĂłn verbal: Llevaremos a cabo la descripciĂłn verbal de nuestro producto

a los estudiantes universitarios, docentes y personal

administrativo de las diferentes universidades de la ciudad de Arequipa, dando a conocer así el concepto de nuestro producto. 

DescripciĂłn escrita: Para comunicar el concepto de la Botella Plegable con Filtro a la poblaciĂłn en general de Arequipa se llevara a cabo de manera escrita, describiendo a detalle las caracterĂ­sticas de nuestro producto, sus ventajas y el porquĂŠ es mejor usar nuestro producto.

Trabajo final: Desarrollo del producto LA BOTELLA PLEGABLE

42

INGENIERÍA DEL PRODUCTO 

Fotos e ilustraciones: Mostraremos también algunas fotos del prototipo de nuestros producto, durante la descripción verbal del producto a modo de apoyo para que los clientes tengan una mejor idea del producto; y también se enviaran estas fotos vía e-mail a los contactos disponibles de la población en Arequipa de manera que se difundan a nivel de toda la localidad.

3.6.5. Medir la respuesta del cliente Para medir la respuesta de los clientes haremos uso de la escala de intención de compra, en la cual incluiremos cinco categorías de respuesta: 

Definitivamente compraría



Probablemente compraría



Podría comprar o no comprar



Probablemente no compraría



Definitivamente no compraría

A continuación presentamos la encuesta sobre la prueba de concepto de la Botella Plegable con Filtro:

Trabajo final: Desarrollo del producto LA BOTELLA PLEGABLE

43

INGENIERÍA DEL PRODUCTO

Encuesta N0____ ENCUESTA Reciba usted un cordial saludo. Somos estudiantes de Ingeniería Industrial de la UNSA y estamos realizando una encuesta para recopilar información de la Botella Plegable con Filtro, un nuevo producto que estará en el mercado muy pronto. Se agradece anticipadamente su participación.

1.- ¿Transporta en un envase líquido o alguna bebida para su consumo a su centro de trabajo o estudios? ____SI

____NO

(Si contesto NO, termina la encuesta) 2.- ¿Qué tipo de recipiente usa para llevar su bebida?

____ Tomatodo

____ Botella de plástico

____ Mini Termos

____ Otros (______________) 3.- ¿Encuentra dificultad al transportar su bebida? ______Si

______No

(Mostrar un folleto del producto y prototipo) 4.

¿Esta Botella plegable con filtro le brindaría mejores comodidades? ______Si

5.

______No

Si el precio del producto fuera de S/ 10.00 y estuviera disponible por medio de un distribuidor ¿Estaría usted dispuesta a comprar la Botella Plegable con Filtro? ____ Definitivamente compraría el producto ____ Probablemente compraría el producto ____ Podría comprar o no el producto ____ Probablemente no compraría el producto ____Definitivamente no compraría el producto

¿Cómo podría mejorar el producto? __________________________________________

Gracias por su colaboración

Trabajo final: Desarrollo del producto LA BOTELLA PLEGABLE

44

INGENIERÍA DEL PRODUCTO Interpretar resultados A continuación presentamos el análisis de los resultados obtenidos durante la realización de la encuesta, cabe señalar que la encuesta se realizo a una población muestral de 206, tomando como población total la cantidad total de estudiantes universitarios de la Universidad Nacional de San Agustín: A la pregunta 1:

Del total de la población encuestada el 95% transporta en un envase liquido o alguna bebida para su consumo a su centro de trabajo o estudio, esto nos indica que nuestro público objetivo realiza esta operación continuamente, por lo que hace uso de un recipiente para llevar su bebida; el 5% restante de nuestra población no transporta líquidos al trabajo o a sus centros de estudios.

A la pregunta 2:

Trabajo final: Desarrollo del producto LA BOTELLA PLEGABLE

45

INGENIERÍA DEL PRODUCTO

Del total de la población encuestada el 65% transporta su bebida en una botella de plástico, el 30% en un tomatodo y el 5% restante en un minitermo, esto nos muestra que no existen alternativas muy convincentes o cómodas para el cliente en el transporte de su bebida como la que ofrecemos nosotros con nuestro producto.

A la pregunta 3:

Del total de la población encuestada el 70% encuentra dificultad al transportar su bebida y el 30% restante no la encuentra, esto nos indica de que la población tiene inconvenientes al transportar su bebida, tiene incomodidades como la de llevar el recipiente ya sea en mochila o en la mano genera una Trabajo final: Desarrollo del producto LA BOTELLA PLEGABLE

46

INGENIERÍA DEL PRODUCTO molestia; así podemos notar que la población tiene una necesidad que es la de transportar su bebida en un recipiente flexible , cómodo y que no genere molestias como los recipientes tradicionales, de esta manera estamos identificando la necesidad.

A la pregunta 4:

Del total de la población encuestada el 100% cree que nuestro producto le brindaría mejores comodidades, es así como nuestro producto se asegura su venta al momento de salir al mercado, nuestro producto innovador cubrirá las necesidades de la población, podemos comprobar de esta manera que el producto tendrá una gran acogida por la población.

A la pregunta 5:

Trabajo final: Desarrollo del producto LA BOTELLA PLEGABLE

47

INGENIERÍA DEL PRODUCTO

Del total de la población encuestada el 60% afirmo que probablemente compraría el producto, el 20% dijo que podría comprar o no comprar el producto, el 15% dijo que definitivamente compraría el producto y el 5% restante dijo que probablemente no compraría el producto; es así que nos damos cuenta la predisposición a adquirir el producto es así que se prueba que la selección del producto se ha realizado correctamente.

3.6.6 Reflejarlo en los resultados y en el proceso Podemos concluir que nuestro producto tendrá un alto margen de aceptación, pues los productos que actualmente existen para transportar agua pura no satisfacen las necesidades de los clientes, son muy incómodos para su transporte y al termino de su consumo no hallan los clientes que hacer son su embase, es por ello que nuestro producto tiene gran acogida al solucionar los problemas de la población.

Trabajo final: Desarrollo del producto LA BOTELLA PLEGABLE

48

INGENIERÍA DEL PRODUCTO

Trabajo final: Desarrollo del producto LA BOTELLA PLEGABLE

49

INGENIERÍA DEL PRODUCTO

4. INGENIERÍA DEL PROYECTO

4.1

IDENTIFICACIÓN DE LA IDEA DEL PROYECTO

4.1.1 PARTES PRINCIPALES DEL PRODUCTO (DE ACUERDO A LAS FUNCIONES PRINCIPALES) El producto vendrá conformado de dos piezas separadas:  La botella plegable  Capsula contenedora Las cuales son complementarias, ya que la botella plegable ira dentro de la capsula contenedora para poder ser portable.

En el momento guardar la botella plegable esta no sufrirá daños por caídas debido a que la capsula protectora absorbe estas fuerzas.

Uno de los componentes mas importantes de la botella plegable será la tapa filtro que ocupara solo el espacio que ocupa la tapa normal de las botellas no ocasionando ninguna molestia e incrementando las funciones de la botella plegable.

Por otra parte, la botella poseerá varios diseños los cuales serán modernos y acordes con la temporada, además el material usado para l botella plegable es un plástico superresistente amoldable al liquido que esta contendrá.

DIMENSIONES Y/O TALLAS Dimensiones de la botella: 

Largo :

20cm.



Ancho :

6cm.



Diámetro

:



Grosor :

1,5 mm.

6 cm.

Dimensiones de la tapa: Alto: 2 cm.

Diámetro: 2,4 cm.

Dimensiones de la capsula:

Trabajo final: Desarrollo del producto LA BOTELLA PLEGABLE

50

INGENIERÍA DEL PRODUCTO 

Largo: 7 cm.



Ancho: 4 cm.

PESOS

Tipo de pieza Tapa filtro

Botella

Material

Peso (kg.)

P.E.T.

0,03

Material plástico B.P.A. contenedor

0,3

Material de sellado P.E.T. plastico Lamina P.E.T. externa Capsula Lamina B.P.A. interna Peso Total del Producto:

0,01 0,04 0,01 0,39

COLORES Se tendrá presentaciones en colores varios: Azul, Rojo , Negro, Verde.

DISEÑO Se mostrara el diseño del producto desde diversos planos de vista y por motivos de visualización se mostrara en diferentes colores que permitan distinguir los componentes que lo conforman.

Trabajo final: Desarrollo del producto LA BOTELLA PLEGABLE

51

INGENIERÍA DEL PRODUCTO Botella plegable A continuación se muestra el diseño de la botella plegable en 2D y 3D.

Trabajo final: Desarrollo del producto LA BOTELLA PLEGABLE

52

INGENIERÍA DEL PRODUCTO Cápsula Se muestra el diseño de la cápsula y la botella enrollada en 2D y 3D. En esta posición, la botella puede entrar en la cápsula.

Se aprecia que en la parte superior se incluye la leyenda H20.

Trabajo final: Desarrollo del producto LA BOTELLA PLEGABLE

53

INGENIERÍA DEL PRODUCTO

4.2

FACTIBILIDAD TECNOLÓGICA

4.2.1 DESCRIPCIÓN DE MÉTODOS FACTIBLES Debido a que el estudio de las funciones de nuestro producto nos señala la importancia de la función ser enrollable, así como el material con que esté fabricado será plástico polipropileno, tenemos que estudiar los métodos de producción que en la actualidad son los más utilizados y que brindan mayores beneficios, tanto en productividad como en costos.

Veamos a continuación los métodos actuales para la producción de envases del polímero BPA: El moldeo El moldeo consiste en fabricar piezas de plástico mediante moldes, que le dan al material la forma deseada. Es el procedimiento más utilizado debido a su sencillez y a la calidad del acabado final. La mayoría de los objetos de plástico se fabrican mediante alguno de los métodos de moldeo.

Según el tipo de presión a que se somete el material plástico dentro del molde, podemos considerar dos tipos de técnicas: moldeo a baja presión y moldeo a alta presión.

El moldeo a baja presión Los procedimientos industriales más importantes son: 

El moldeo por soplado: Se introduce en el molde una preforma en forma de tubo a través de un dosificador y, a continuación, se inyecta aire comprimido.

Moldeo por soplado

Trabajo final: Desarrollo del producto LA BOTELLA PLEGABLE

54

INGENIERÍA DEL PRODUCTO 

Otro método es el moldeo al vacío, en el que se dispone de un molde donde se efectúa el vacío, adaptándose el material a las paredes del mismo.



El moldeo centrífugo, donde el material semifundido se introduce en un molde que gira sobre un eje, de manera que «la fuerza centrífuga» hace que se adapte a las paredes del molde.



La colada es el método más simple, ya que consiste en fundir el material y verterlo en un molde. El fluido viscoso rellena el molde y toma su forma. Se trata de un método lento, ya que se invierte mucho tiempo en asegurarse de que el molde se ha rellenado por completo y en enfriar el plástico.



El espumado se usa para conseguir espumas de polímero, es decir, plásticos con una densidad muy baja o expandidos, que tienen en su interior burbujas de aire.

En todos ellos, el material fundido toma la forma de un molde y, tras enfriarse y solidificar de nuevo, se obtiene la pieza final.

Método elegido para la producción Después de conocer las características básicas de los procesos de formado mediante moldeo, y a través un análisis de la factibilidad técnica, se ha elegido el método de moldeo por soplado.

Esto debido a la inconsistencia real que presentan los otros métodos mencionados, que aseguren que el producto pueda ser enrollable y flexible, de ligero peso y que a la vez pueda resistir los esfuerzos por enrollamiento durante largos ciclos de tiempo.

Veamos con mayor profundidad el método elegido.

Moldeo por soplado El moldeo por Soplado produce miles de millones de envases plásticos anualmente.

Con variedad de tamaños desde 1ml hasta 2 litros, estos envases cumplen con estrictas medidas de peso, volumen, y dimensiones.

Antes del proceso de soplado propiamente dicho, se hace la preforma que más adelante se sopla para convertirla en un envase terminado. Es aquí donde el material fundido se inyecta baja presión a la cavidad, donde se forma el "parison" El Parisón previamente conformado mediante extrusión o inyección, se expande por presión dentro de un molde.

Extrusión-soplado (Extrusion Blow Molding, EBM) 

Este proceso permite obtener recipientes de tamaños pequeños y de grandes volúmenes Trabajo final: Desarrollo del producto LA BOTELLA PLEGABLE

55

INGENIERÍA DEL PRODUCTO 

El molde produce el corte y soldadura del parison en el extremo cerrado, y moldea la forma de la abertura del recipiente.



Relación de soplado:

Rs = Db/Dp

 Métodos de reducción de los tiempos muertos de la extrusora: a) Moldes en lanzadera:

b) Cabezal acumulador y moldes en línea (la extrusora acumula material en el cabezal mientras no extruye los parisones):

Trabajo final: Desarrollo del producto LA BOTELLA PLEGABLE

56

INGENIERÍA DEL PRODUCTO c) Moldes en carrusel:



Extrusión de parisones de espesor variable y programado, para que el espesor final del recipiente sea homogéneo. El control se realiza mediante torpedo móvil:



Los extremos de los parisones se reciclan en el proceso.



Moldes: Presiones soportadas moderadas (0,5 MPa): pueden ser de aluminio, con alta conductividad.



Velocidad de enfriamiento: o Controlado por la baja conductividad del polímero. o Influencia de la temperatura del molde en materiales semicristalinos:  Molde frío: baja cristalinidad (y cristalitas de pequeño tamaño) en la superficie: superficie brillante.  Molde a temperatura moderada: mayor desarrollo de cristalitas.

Material más rígido y resistente.

Trabajo final: Desarrollo del producto LA BOTELLA PLEGABLE

57

INGENIERÍA DEL PRODUCTO 



Molde caliente: se obtiene cristalinidad más elevada. Superficie mate (las cristalitas producen reflexiones y refracciones de la luz por su tamaño elevado).

Envases multicapa por coextrusión: o Empleo, por ejemplo, de capas con baja permeabilidad a gases, de capas internas de material reciclado

Ejemplos de recipientes multicapa. a) inserción de capa de baja permeabilidad (EVOH), capas de unión, y capa de material reciclado. b) inserción de capa reciclada

Moldeo por soplado y estirado (Stretch Blow Molding, SBM) Este método formula la idea de que el dilatado mejora las propiedades mecánicas en la dirección de estirado.

En extrusión más soplado, la dirección axial del recipiente no aprovecha este efecto. Se trata de realizar un proceso extrusión+estirado+soplado, para que haya estirado en dirección tanto circunferencial como axial.

Trabajo final: Desarrollo del producto LA BOTELLA PLEGABLE

58

INGENIERÍA DEL PRODUCTO •

Etapas:

1) Extrusión y pre-soplado (convencional) de una preforma, en molde previo.

2) Estirado mediante empujador y soplado en molde final.

3) Eyección

Trabajo final: Desarrollo del producto LA BOTELLA PLEGABLE

59

INGENIERÍA DEL PRODUCTO

4.3

ANÁLISIS FUNCIONAL

4.3.1 METODO RED Este método nos permite encontrar de una forma rápida y exhaustiva todas las funciones que va cumplir un producto, una vez que han sido encontradas las funciones están son informadas al Estado Mayor.

Como primera fase de nuestro método tenemos la sesión creativa que es similar a un Brainstorming.

PASO1: BÚSQUEDA INTUITIVA

a) FUNCIONES PRINCIPALES: Ser plegable (enrollable).

Permitir filtrar el líquido almacenado de agentes contaminantes.

Ser impermeable.

Ser confiable al contener los líquidos.

Ser de fácil uso.

Ser fácilmente transportable.

b) FUNCIONES COMPLEMENTARIAS: Ser de peso ligero.

Ser resistente.

Ser reusable.

Ser durable.

Ser seguro.

Ser estético.

Ser práctico.

Resistir altas temperaturas.

Ser reciclable.

Permitir su limpieza.

Trabajo final: Desarrollo del producto LA BOTELLA PLEGABLE

60

INGENIERÍA DEL PRODUCTO c) FUNCIONES RESTRICTIVAS: Resistir a los golpes.

Resistir almacenamiento.

Tener diseño apropiado para su transporte.

d) FUNCIONES TÉCNICAS: El tamaño debe ser pequeño para su transporte.

Tener tapa enroscable.

El material del producto no debe ser nocivo para la salud.

Las dimensiones del producto deberán ser establecidas por el fabricante.

PASO 2: ESTUDIO DEL CICLO VITAL Y DEL ENTORNO

CICLO VITAL DEL PRODUCTO Definir el ciclo vital

Debemos de determinar cuáles son las etapas del ciclo de vida de nuestro producto y como el Entorno influye en cada una de ellas. Sabemos que el ciclo de vida se inicia desde que el producto está en la cadena de fabricación y termina una vez que su uso ya no es posible.

Trabajo final: Desarrollo del producto LA BOTELLA PLEGABLE

61

INGENIERÍA DEL PRODUCTO Períodos del ciclo de vida

Fabricación

Fin de la vida util

Almacenaje

Utilizacion

Distribución

Compra

Almacenamiento en mayorista 1

Almacenamiento en mayorista 3

Almacenamiento en mayorista 2

Trabajo final: Desarrollo del producto LA BOTELLA PLEGABLE

62

INGENIERÍA DEL PRODUCTO FUNCIONES IDENTIFICADAS A PARTIR DEL CICLO DE VIDA Fabricación del producto: Brindar productos en base a los estándares, y de calidad.

Almacenaje del producto: Ser fiable.

Ser ergonómico.

Distribución: Resistir a los posibles golpes.

Resistir vibraciones.

Almacenamiento en mayorista 1: Resistir a los esfuerzos de amontonamiento.

Almacenamiento en mayorista 2: Resistir a los esfuerzos de amontonamiento.

Almacenamiento en mayorista 3: Resistir a los esfuerzos de amontonamiento.

Compra: Tener buena apariencia.

Ser llamativo Utilización: Garantizar la seguridad en el filtrado de líquidos.

Garantizar el contenido de los líquidos.

Garantizar el uso fácil.

Fin de la vida útil del producto: Ser reciclable.

Ofrecer Garantías post-servicio.

ENTORNO Componentes del Entorno: - Medio Ambiente - Almacenes - Tiendas de venta

Trabajo final: Desarrollo del producto LA BOTELLA PLEGABLE

63

INGENIERÍA DEL PRODUCTO Entorno Interior - Liquido - Impermeable - Aire

AIRE

BOTELLA PLEGABLE

LIQUIDO

IMPERMEABLE

Entorno Exterior - Usuario/ consumidor - Almacenes - Ambiente - Temperatura - Polvo Limites del Entorno El ambiente físico donde deben estar ubicadas las botellas tiene que tener ciertas características en cuanto a la temperatura para proteger el contenido de cada botella.

La capacidad de la botella está limitada por la cantidad de líquido que se desee almacenar.

ADAPTACIÓN O INTERACCIÓN Adaptación: - Proteger los líquidos frente a cambios de temperatura.

- Permitir su fácil transporte.

- Soportar fuerzas externas de presión - Resistir los golpes producidos por choques con superficies sólidas.

- Evitar las interacciones con el ambiente externo.

Interacción: - Evitar incomodar al usuario en su transporte y uso.

- Permitir su adaptabilidad al hombre.

Trabajo final: Desarrollo del producto LA BOTELLA PLEGABLE

64

INGENIERÍA DEL PRODUCTO PASO 3: EL METODO SAFE Este análisis consiste en identificar todas las operaciones que tienen una relación directa con el uso del producto y en buscar que las funciones de cada una de ellas se relacionen.

5

4

3

2

Reducir su tamaño

Purificar liquidos

Transporte de liquidos

Almacenado de liquidos

1

Llenado de liquidos

Llenado de líquidos 

Ser de fácil uso



Ser confiable al contener los líquidos.



Tener tapa enroscable.

Almacenado de líquidos 

Contener líquidos



Ser impermeable



Ser confiable al contener los líquidos.

Transporte de líquidos 

Ser seguro.



Tener diseño apropiado para su transporte.

Purificar los líquidos 

Tener un filtro interior contenido en la tapa

Reducir su tamaño 

Ser Estirable



Ser Enrollable



Ser Aplanable



Ser Inflable

Trabajo final: Desarrollo del producto LA BOTELLA PLEGABLE

65

INGENIERÍA DEL PRODUCTO PASO 4: ESTUDIO DE LOS MOVIMIENTOS Y DE LOS ESFUERZOS Las funciones técnicas se pueden clasificar en:  Activas Tener tapa enroscable.  Pasivas El tamaño debe ser pequeño para su transporte.

Tener buena apariencia Ser estético En algunos de estos casos, los movimientos y esfuerzos conciernen al conjunto del producto; en otros, a una parte del producto. Los movimientos y esfuerzos tienen origen externo.

En el presente diagrama se muestran las fuerzas que actúan sobre el producto: 

 

La flecha en la tapa indican la fuerza ocasionada por el contacto entre el usuario y el producto para poder llenar el líquido en la botella (F1). Esta fuerza se concentra en la presión que ejerce el usuario en la tapa enroscable para poder llenar el liquido en la botella.

Las flechas F2 indican la fuerza que realizará el usuario en la botella para aplanar la botella y de esta manera luego reducir su tamaño.

Las flechas F3 indican la fuerza que realizará el usuario para poder enrollar la botella y reducir su tamaño. En la figura de lado derecho se muestra la botella enrollado y en su forma reducida.

Diagrama de fuerzas en la botella plegable.

Trabajo final: Desarrollo del producto LA BOTELLA PLEGABLE

66

INGENIERÍA DEL PRODUCTO PASO 5: ANALISIS DE UN PRODUCTO DE REFERENCIA Para dicho análisis se ha considerado construir una casa de la calidad y realizar una comparación con dos productos similares tales como la botella de plástico común y el tomatodo.

Según el análisis realizado nuestro producto cumplirá con todos los requerimientos del cliente, ya que cuenta con características adicionales a los productos actuales, tales como, sistema de filtros, facilidad de transporte(al ser plegable), y además puede ser utilizado como llavero (portable).

En cuanto a la evaluación competitiva, nuestro producto tiene ventajas sobre la competencia, al ser este un producto innovador y que es más completo en relación a los productos de comparación.

Trabajo final: Desarrollo del producto LA BOTELLA PLEGABLE

67

INGENIERÍA DEL PRODUCTO PASO 6: USO DE LAS NORMAS Y REGLAMENTOS Para la estandarización y mejora del proceso de fabricación de nuestro producto se ve por conveniente ceñirse a las normas ISO, que no se limita solo a los procesos sino también busca la satisfacción del cliente.

Las ISO 9000:2000 quedaron conformadas por tres grandes apartados: ISO 9000:2000, Sistemas de Gestión de Calidad: Principios y vocabulario.

ISO 9001:2000, que trata sobre los requisitos de los Sistemas de Gestión de Calidad.

ISO 9004:2000, que se refieren a recomendaciones para llevar a cabo las mejoras de calidad Materia Prima Certificada con ISO 9001:2000 Todos nuestros envases plásticos son fabricados utilizando materia prima certificada con ISO 9001:2000.

La totalidad de la materia prima utilizada es el polímero BPA Confiabilidad en la entrega La confiabilidad de las entregas de producto debe ser entendida a la perfección y la importancia de que nuestros clientes reciban los envases y botellas con:   

la calidad especificada la cantidad correcta la fecha y hora programada

Las características más importantes y novedosas de esta serie son:     

La orientación hacia el cliente La gestión integrada El énfasis en el proceso de negocios La incorporación de la Mejora Continua La medición de la satisfacción del cliente

Trabajo final: Desarrollo del producto LA BOTELLA PLEGABLE

68

INGENIERÍA DEL PRODUCTO

PLIEGO DE CONDICIONES FUNCIONAL (PCF) Nº

Designación

K

Criterio

Nivel

Flexibilidad

F

1

Ser plegable (enrollable)

5

Material

-

-

2

2

Ser confiable al contener los líquidos.

5

Dimensiones

2

2

3

Facilitar uso

4

Forma ergonómica

Largo: 20cm Ancho: 6cm Diámetro: 6cm.

Grosor: 1,5 m -

-

3

4

Ser de peso ligero

3

Peso

40 gr

1

2

5

Ser resistente

3

Dureza

-

-

2

6

Ser reusable

4

Acceso

-

-

2

7

Ser estético

1

Aspecto

-

-

3

8

Resistir cambios de temperatura

4

Temperatura

10

1

9

Ser reciclable

2

Material

-10º C +60º C -

-

2

10

Permitir su limpieza

4

Acceso

-

-

1

11

Resistir golpes

3

Impacto

-

-

2

12

Facilitar transporte

3

Forma ergonómica

-

-

1

13

Ser ergonómica

3

Posición de las manos

-

-

1

14

Ser impermeable

3

Aspecto

-

-

2

Trabajo final: Desarrollo del producto LA BOTELLA PLEGABLE

69

INGENIERÍA DEL PRODUCTO

CLASE

FLEXIBILIDAD

NIVEL DE NEGOCIACION

F0

Nula

Imperativo

F1

Poca

Poco negociable

F2

Buena

Negociable

F3

Alta

Muy negociable

Trabajo final: Desarrollo del producto LA BOTELLA PLEGABLE

70

INGENIERÍA DEL PRODUCTO

4.4

DESARROLLO DE INGENIERÍA

4.4.1 ESTUDIO DE MATERIA PRIMA 

Poliestireno: El poliestireno (PS) es un polímero termoplástico que se obtiene de la polimerización del estireno. Existen tres tipos principales: el PS cristal, que es transparente, rígido y quebradizo; el PS choque, resistente y opaco, y el PS expandido, muy ligero. Las aplicaciones principales del PS choque y el PS cristal son la fabricación de envases mediante extrusión-termoformado y de objetos diversos mediante moldeo por inyección. La forma expandida se emplea principalmente como aislante térmico en construcción.

La primera producción industrial de poliestireno cristal fue realizada por BASF en Alemania en 1931. El PS expandido y el PS choque fueron inventados en las décadas siguientes. Desde entonces los procesos de producción han sido mejorados sustancialmente y el poliestireno se ha convertido en una industria sólidamente establecida. Con una demanda mundial de unos 13 millones de toneladas al año (dato de 2000), el poliestireno es hoy el cuarto plástico más consumido, por detrás del polietileno, el polipropileno y el PVC Aplicaciones Las ventajas principales del poliestireno son su facilidad de uso y su coste relativamente bajo. Sus principales desventajas son su baja resistencia a la alta temperatura (se deforma a menos de 100ºC, excepto en el caso del poliestireno sindiotáctico) y su resistencia mecánica modesta. Estas ventajas y desventajas determinan las aplicaciones de los distintos tipos de poliestireno.



El poliestireno choque se utiliza principalmente en la fabricación de objetos mediante moldeo por inyección. Algunos ejemplos: carcasas de televisores, impresoras, puertas e interiores de frigoríficos, maquinillas de afeitar desechables, juguetes. Según las aplicaciones se le pueden añadir aditivos como por ejemplo sustancias ignífugas o colorantes.



El poliestireno cristal se utiliza también en moldeo por inyección allí donde la transparencia y el bajo coste son importantes. Ejemplos: cajas de CD, perchas, cajas para huevos. Otra aplicación muy importante es en la producción de espumas rígidas, denominadas a veces "poliestireno extruido" o XPS, a no confundir con el poliestireno expandido EPS. Estas espumas XPS se utilizan

Trabajo final: Desarrollo del producto LA BOTELLA PLEGABLE

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INGENIERÍA DEL PRODUCTO por ejemplo para las bandejas de carne de los supermercados, así como en la construcción. 

En Europa, la mayor aplicación del poliestireno es la elaboración de envases desechables mediante extrusión-termoformado. En estos casos se suele utilizar una mezcla de choque y de cristal, en proporción variable según se desee privilegiar la resistencia mecánica o la transparencia. Un mercado de especial importancia es el de los envases de productos lácteos, que aprovechan una propiedad casi exclusiva del poliestireno: su secabilidad. Es esto lo que permite separar un yogur de otro con un simple movimiento de la mano.



La forma expandida (poliestireno expandido) se utiliza como aislante térmico y acústico y es ampliamente conocido bajo diversas marcas comerciales (Poliexpan, Telgopor, Emmedue, etc.).



Por sus propiedades, también se emplea en diversos casos en la indumentaria deportiva, por ejemplo, por tener la propiedad de flotar en agua, se usa en la fabricación de chalecos salvavidas y otros artículos para los deportes acuáticos; o por sus propiedades ligeras y amortiguadoras, se usa en la fabricación de cascos de ciclismo.



Este material también se utiliza como aglutinante en ciertos explosivos como el RDX y en el Napalm (por ejemplo en el MK77).

Trabajo final: Desarrollo del producto LA BOTELLA PLEGABLE

72

INGENIERÍA DEL PRODUCTO Aplicaciones del poliestireno

Envase de yogur fabricado mediante extrusión termoformado de una mezcla de poliestireno choque y cristal.

Caja de CD fabricada

Maquinilla de afeitar de

mediante moldeo por

poliestireno choque

inyección. La parte

fabricada mediante

transparente es de

moldeo por inyección.

poliestireno cristal y la opaca de poliestireno choque.

Embalaje de poliestireno expandido.



Recipiente para comidas.

P.E.T.

PET (Polietileno Tereftalato) es un material fuerte de peso ligero de poliéster claro. Se usa para hacer recipientes para bebidas suaves, jugos, agua, bebidas alcohólicas, aceites comestibles, limpiadores caseros, y otros.

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INGENIERÍA DEL PRODUCTO

Figura : Estructura del PET

La unidad estructural dentro de la caja es la unidad repetida, mientras mas alto es el peso molecular (n) mejores son las propiedades, típicamente “n” estará dentro del rango de 100 a 200.

Siendo un polímero, las moléculas de tereftalato del polietileno consisten en cadenas largas de unidades repetidas que sólo contienen el carbono (C), oxígeno (O) e hidrógeno (H), todos elementos orgánicos.

El PET se desarrolló primero para uso de fibras sintéticas por la British Calico Printers en 1941. Los derechos de patente se vendieron entonces a DuPont e ICI que a su vez vendieron los derechos regionales a muchas otras compañías . Aunque originalmente se produjo para fibras, el PET empezó a ser usado como películas para empaquetar a mediados de los años sesenta, y en los inicios de los setentas, la técnica para expandir botellas orientadas biaxialmente se desarrolló comercialmente.

Las Botellas hoy día, representan el uso más significante de resinas de PET. Hacer una botella de PET empieza desde las materias primas: etileno y paraxyleno. Los derivados de estas dos substancias (glycol de etileno y ácido tereftalico) se hacen reaccionar para obtener la resina PET. La resina, en forma Trabajo final: Desarrollo del producto LA BOTELLA PLEGABLE

74

INGENIERÍA DEL PRODUCTO de cilindros pequeños llamados pellets, son fundidos e inyectados en un molde para hacer una preforma. La preforma, una clase de tubote ensayo, más corto qué la botella que será, pero con las paredes más gruesas, se sopla y amolda entonces. Durante la fase de soplo-moldura, el aire a alta presión es soplado en la preforma permitiéndole tomar la forma exacta del molde en el que fue introducido. El producto final es una botella transparente, fuerte y ligera.

Es la fuerza del material la que contribuye para hacer del PET el éxito que es.

De hecho, las bebidas suaves carbonatadas pueden generar presión dentro de la botella que alcanza los 6 bar. Tan alta presión es permitida sin embargo en la botella gracias a la alineación de macro-moléculas (cristalización) ocurriendo ambos durante el proceso de hilado de la resina y el soplo-moldeado, la presión no es capaz de deformar la botella, ni de hacerla explotar.

A lo largo de los años, la industria ha asumido las preocupaciones medioambientales cada vez más, disminuyendo la cantidad de material crudo necesitado para la fabricación de botellas significativamente. Hoy día, un recipiente de PET de 1.5 litros es manufacturado con sólo 35 gramos de material.

Otro rasgo llamativo de PET en el lado medioambiental es que es totalmente reciclable. Fue en 1977 que la primera botella fue reciclada y se convirtió en un base de una nueva botella. Pronto sin embargo, la industria de fibra descubrió la "nueva" fuente de material y empezó a usarlo para hacer textiles y alfombras.

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75

INGENIERÍA DEL PRODUCTO Hoy, aunque la "botella para embotellar" y el proceso de reciclado está creciendo, el mercado de fibra todavía es la mayor para el PET recuperado.

Las razones principales que mantienen el éxito de los recipientes de PET son que, gracias a la estructura molecular del material, es irrompible. Lo que es más, el empaquetamiento con PET es ligero, transparente y resellable.

Otra ventaja del material reside en sus propiedades físicas que permiten gran libertad en el diseño de empaques.

El PET y el ambiente

Los recipientes son 100% reciclables. Sin embargo, no sólo es su calidad de reciclabilidad que lo hace amistoso medioambientalmente. Siendo el envase sumamente ligero, también ayuda a disminuir la formación de desechos de empaque al mismo tiempo que reduce la emisión de contaminantes durante su transporte. Además, dado que se requiere menos combustible durante su transporte, también ayuda a la conservación de la energía.

Estos recipientes se usan para toda clase de bebidas: como cerveza y jugos de fruta que son sensibles a la luz. De hecho el sabor de los jugos y la cerveza pueden degradarse si la luz UV penetra las paredes del recipiente. El PET puede acomodarse a las necesidades del gusto de jugos de fruta, gracias a una barrera funcional que puede insertarse dentro de las paredes de la botella.

Esto es lo que se llama “botellas de barrera” en el argot del PET.

Para dar nacimiento a un nuevo producto, deben coleccionarse los recipientes usados por encima de todo. Hoy día, la mayor parte de las ciudades europeas y americanas ha puesto en lugar un esquema de la colección para recuperar los artículos reciclables.

El segundo paso en recuperar es enviar el material a una planta dónde los materiales son separados según su naturaleza. Las botellas recuperadas entonces son perforadas y embaladas y enviadas a un reclamador. El reclamador, es una fábrica que trasforma las botellas en hojuelas de PET, el material crudo es la base de los productos reciclados. La primera cosa que el reclamador tiene que hacer es desembalar los bultos. Para asegurarse que el producto final será tan puro como sea posible, las botellas desembaladas se Trabajo final: Desarrollo del producto LA BOTELLA PLEGABLE

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INGENIERÍA DEL PRODUCTO ordenan una vez más después se pre-lavan y las convierten en hojuelas. Las hojuelas se lavan, secan, se almacenan y se venden. Cuando las hojuelas se venden entra en acción el verdadero proceso de reciclado: se funden las hojuelas, se obtiene el material, y entonces es fabricado un nuevo producto. 

B.P.A.:

El Bisfenol A, que también se conoce comúnmente como BPA, es un producto químico orgánico que sirve de bloque básico para la producción de plásticos y revestimientos de alto rendimiento, principalmente el policarbonato y las resinas epoxi.

El policarbonato y las resinas epoxi basadas en BPA ofrecen un gran número de aplicaciones. Entre ellas están los DVDs, ordenadores y electrodomésticos, lentes y gafas, biberones y botellas de agua reutilizables, equipos médicos y materiales de construcción, pinturas, así como revestimientos para envases de alimentos y bebidas y muchas más. Una pequeña cantidad de Bisfenol A es utilizada como componente de fórmulas aditivas antioxidantes en PVC blando y como agente de revelado en la capa de cobertura del papel térmico.

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INGENIERÍA DEL PRODUCTO 4.4.2 DESCRIPCIÓN DEL PROCESO PRODUCTIVO A continuación vamos a describir como es el proceso industrial para la fabricación del nuevo producto “Botella Plegable con Filtro”.

PROCESO DE FABRICACIÓN DE UNA UNIDAD DE PRODUCTO. El proceso de fabricación de la Botella Plegable con Filtro, se divide en dos etapas, una de fabricación de la botella en si con sus características propias y otra la de la capsula o llavero que es para contener a la botella plegable cuando esta no esté en uso.

La primera etapa se llevará a cabo fuera de las instalaciones de la fábrica, es decir se piensa subcontratar empresas que cuenten con la maquinaria adecuada para la elaboración de las botellas plegables con filtro o semejantes, tanto de la elaboración de las piezas en Polipropileno, como en la del filtro de esta misma, así como la fabricación de los llaveros o capsulas. Esto debido a que para iniciar, no es aconsejable que se haga una gran inversión en maquinaria. Por otra parte, las demandas de nuestro producto que se tienen en la actualidad y el hecho de que estos van a ser reutilizables y así sustituir por completo a los tomatodos o botellas de plástico comunes, hacen que no vaya a existir una producción constante y por lo tanto no se justificaría una inversión en máquinas que dada la alta capacidad de producción que manejan, podrían llegar a ser subutilizadas.

Sin embargo a las empresas subcontratadas, hay que suministrarles los moldes de las diferentes piezas o partes que necesite nuestro producto, los cuales serán exclusivamente usados para la elaboración de la botella plegable con filtro.

La segunda etapa es el proceso de etiquetado que se llevará a cabo en las instalaciones de la fábrica, para lo cual se invertirá en una máquina de etiquetado, con la que se realizará el etiquetado de las botellas plegables que lleguen de la empresa subcontratada para la elaboración de la misma. Dentro de este proceso se incluye el pegado de los stickers respectivos de identificación del producto, así como la marca y otros procesos similares requeridos por el producto. A continuación se detallará cada uno de los procesos involucrados con la elaboracion y etiquetado de la botella plegable con filtro.

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INGENIERÍA DEL PRODUCTO PRIMERA ETAPA: PROCESO DE ELABORACIÓN. Piezas de Polipropileno El producto consta de 3 piezas de polipropileno, las cuales pueden ser elaboradas por medio de varios procesos, modelo a baja presión y moldeo a alta presión, y por el moldeo elegido que es el moldeo por soplado, este ultimo se ajusta a las características necesarias para nuestro producto y asegura la calidad y durabilidad de este.

Moldeo por soplado Esto moldeo asegurara que el producto pueda ser enrollable y flexible, de ligero peso y que a la vez pueda resistir los esfuerzos por enrollamiento durante largos ciclos de tiempo, este proceso se explica ampliamente en factibilidad tecnológica ya explicado anteriormente.

Antes del proceso de soplado propiamente dicho, se hace la preforma que más adelante se sopla para convertirla en un envase terminado. Es aquí donde el material fundido se inyecta baja presión a la cavidad, donde se forma el "parison" El Parisón previamente conformado mediante extrusión o inyección, se expande por presión dentro de un molde.

El proceso a seguir es el siguiente: 1) Extrusión y pre-soplado (convencional) de una preforma, en molde previo.

2) Estirado mediante empujador y soplado en molde final.

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INGENIERÍA DEL PRODUCTO

3) Eyección

Para elaboración de botellas de plástico, así como los botes y otros envases en general, se utiliza un equipo llamado Sopladora de Botellas (botellones). El equipo de Sopladora de Botellas funciona en base de inyección soplado, un método usado para fabricación de recipientes de plástico. El proceso es el siguiente: se parte de un tubo continúo de PVC rígido, de un diámetro apenas inferior al cuello de la botella, que se aprisiona entre las dos mitades del molde de la botella. De este modo el tubo automáticamente se aplasta en la base de la botella por la acción del molde, luego una cuchilla corta el tubo a la altura de la boca de la botella, y una boquilla que encaja perfectamente en el tubo, insufla aire a presión. Como el tubo estaba previamente precalentado hasta el punto de plasticidad, con el aire comprimido lo expande y lo oprime contra el molde, que al estar refrigerado enfría el plástico y lo vuelve rígido. En el momento en que se ha enfriado, se retira el envase extrayendo el molde.

Cambiando el tipo de molde se puede fabricar recipientes de diferentes tamaños y formas, desde una botella hasta una bombilla de luz.

El ciclo de producción completo incluye también fabricación de tapas para los envases y de preformas para la sopladora. Tanto las tapas como las preformas Trabajo final: Desarrollo del producto LA BOTELLA PLEGABLE

80

INGENIERÍA DEL PRODUCTO se pueden adquirir ya acabadas. O puedes importar de China junto con la Sopladora de Botellas las máquinas adicionales para elaboración de ambos componentes, este tipo de maquina tendría que tener

nuestra empresa

subcontratada; de esta manera tendríamos el envase, la tapa con el filtro y el llavero.

SEGUNDA ETAPA: ETIQUETADO Cada empresa cuenta con una máquina de etiquetado diferente, esto depende de la botella que se desee etiquetar, antes de comprar una máquina tan grande e importante, es necesario tomar en cuenta varios factores, como el tamaño, el material y la estructura del envase.

Las etiquetas son algo importante en un producto, le dan originalidad, personalidad y un look profesional. Para los clientes una etiqueta es casi tan importante como la calidad, ya que es necesario conocer los ingredientes, las vitaminas y los minerales que contiene el producto, en caso de ser comestible y para un producto que no es comestible es esencial la etiqueta porque cuenta con la información necesaria para su uso y su manejo.

Las máquinas de etiquetado eran difíciles de conseguir pero ahora existen muchas empresas reconocidas internacionalmente y muy buenas que se dedican a la venta de estas maquinarias y mejor aun ya se encuentran en nuestro país.

Para nuestro producto las maquinas de etiquetado necesitan saber manejar el calor, la velocidad, la fuerza y muchos otros factores que no son tan importantes cuando el envase es de vidrio u otro materia, la maquina

a

considerar como primera opción para este proceso es la Serie ES-2.

Trabajo final: Desarrollo del producto LA BOTELLA PLEGABLE

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INGENIERÍA DEL PRODUCTO 4.4.3 DIAGRAMA DE BLOQUES DEL PROCESO

DIAGRAMA DE BLOQUES DEL PROCESO Departamento: Producción

Página: 1/1

Producto: Botella Plegable con Filtro

Método de trabajo: Actual

Hecho por: Grupo de Trabajo

Fabricado de Botella (Emp. Subcontratada)

Fabricado de Filtros (Emp. Subcontratada)

Proceso de etiquetado del llavero

Fabricado de Capsulas o Llaveros (Emp. Subcontratada

Proceso de etiquetado del llavero o capsula

Ensamblado del Producto

Almacenamiento de Producto terminado

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INGENIERÍA DEL PRODUCTO 4.4.4 CADENA DE ABASTECIMIENTO DEL NUEVO PRODUCTO

Trabajo final: Desarrollo del producto LA BOTELLA PLEGABLE

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INGENIERÍA DEL PRODUCTO

Trabajo final: Desarrollo del producto LA BOTELLA PLEGABLE

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INGENIERÍA DEL PRODUCTO

5. COSTOS

A continuación se presenta un resumen general de los costos incurridos en la fabricación de “Botella Plegable con Filtro”, de esta manera se dará a conocer los costos incurridos dentro y fuera de la empresa En lo que respecta a costos fuera de la empresa se subcontratará a una empresa que tenga las características necesarias para realizar el proceso productivo de nuestro producto así como sus complementos En costos incurridos dentro de la empresa se tomaran en cuenta la maquina de etiquetado de la botella plegable, la tapa y el llavero o capsula.

5.1

RESUMEN DE COSTOS A EMPRESA SUBCONTRATADA:

Empresa Subcontratada / Tamaño de Lote /Numero de Lotes / Costo por Lote / Costo total.

Empresa

Productos

Envases

Botellas

Industriales

Filtros y tapas

S.A.

Llavero

Tamaño de Lote

# de Lotes

Coste x

Costo Total

Lote

(S/.)

2750 1000

1

1500

5000

750

El costo total del lote es de S/.5000

Trabajo final: Desarrollo del producto LA BOTELLA PLEGABLE

85

INGENIERÍA DEL PRODUCTO

5.2

RESUMEN DE PROCESOS Y COSTOS POR LOTE:

Operación / Tiempo / Proceso / Costos Operación

Tiempo (min)

Proceso

200

Etiquetado

Máquina Serie ES-2

350

Embalado

Manual (3 operarios)

Almacenamiento

Almacén

Costo(S/.)

1000 400 50

El costo de los procesos que realizará la empresa es de S/. 1450, para un lote de productos

5.3

RESUMEN DE COSTO META: Componente / Proceso /

Mano de obra directa / gastos fijos / utilidad / Precio Estos costos se consideran tomando una base de 1 lote de productos, es decir, 1000 botellas plegables.

El tiempo de procesamiento dentro de la empresa es de 550

minutos (etiquetado más embalado) para un lote de productos.

Costos de empresa subcontratada 

Envases Industriales S.A.

S/. 5000

Sub Total………………………… S/. 5000 Gastos de Procesos 

Etiquetado



Embalado



Almacenamiento

S/. 1000 S/. 400 S/.

Sub Total………………………

50

S/. 1450

Total Costos por lote :

S/. 6450

Costo unitario:

S/. 6.45

Utilidad (35.5 %) :

S/. 3.55

Precio del producto

:

S/. 10.00

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BIBLIOGRAFIA

- El Producto Adecuado, Robert Tassinari, Alfaomega. España 1994.

- Metodología del diseño Industrial, Francisco Aguayo, Víctor Soltero, Alfaomega. España 2003.

- Diseño Y Desarrollo De Producto, Karl Ulrich, Steven Eppinger, Mcgraw-hill, Mexico, 2004

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INGENIERÍA DEL PRODUCTO Encuesta

Encuesta N0____ ENCUESTA Reciba usted un cordial saludo. Somos estudiantes de Ingeniería Industrial de la UNSA y estamos realizando una encuesta para recopilar información de la Botella Plegable con Filtro, un nuevo producto que estará en el mercado muy pronto. Se agradece anticipadamente su participación.

1.- ¿Transporta en un envase líquido o alguna bebida para su consumo a su centro de trabajo o estudios? ____SI

____NO

(Si contesto NO, termina la encuesta) 2.- ¿Qué tipo de recipiente usa para llevar su bebida?

____ Tomatodo

____ Botella de plástico

____ Mini Termos

____ Otros (______________) 3.- ¿Encuentra dificultad al transportar su bebida? ______Si

______No

(Mostrar un folleto del producto y prototipo) 6.

¿Esta Botella plegable con filtro le brindaría mejores comodidades? ______Si

7.

______No

Si el precio del producto fuera de S/ 10.00 y estuviera disponible por medio de un distribuidor ¿Estaría usted dispuesta a comprar la Botella Plegable con Filtro? ____ Definitivamente compraría el producto ____ Probablemente compraría el producto ____ Podría comprar o no el producto ____ Probablemente no compraría el producto ____Definitivamente no compraría el producto

¿Cómo podría mejorar el producto? __________________________________________

Gracias por su colaboración

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INGENIERÍA DEL PRODUCTO Folleto

Folleto (descripción del producto) BOTELLA PLEGABLE CON FILTRO



La botella tendrá como característica principal, el ser plegable (enrollable) que permitirá reducir su volumen para su transporte más cómodo.



Al igual que una botella regular, está de pie cuando esté lleno. Pero cuando está vacío, los usuarios pueden doblar o plegar para guardarlo en un bolsillo o un bolso.



Otra novedad del producto es que permitirá filtrar el líquido de elementos contaminantes



La botella plegable garantizará que los líquidos no se derramen durante su transporte



La botella será fácil de limpiar, tanto el interior como el filtro de la boquilla.



Su diseño será ergonómico, ligero y práctico, de tamaño relativamente pequeño, de acuerdo a los requerimientos del usuario.

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