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UNIVERSIDAD DE ALMERAESCUELA POLITCNICA SUPERIOR

DEPARTAMENTO DE INGENIERA RURAL

Tema:1Tema:1Fundamentos del Fundamentos del Diseo IndustrialDiseo Industrial

1 Concepto de Diseo Industrial

Fundamentos del Diseo IndustrialFundamentos del Diseo Industrial

2 Ingeniera de Diseo y Diseo en la Industria

4 Ingeniera concurrente

3 Desarrollo del producto

Diseo = disegno

Cross y col. (1982) Cambio, mejora, solucin renovadora, mayor eficacia.

Delineacin de una figura, realizacin de un dibujo.


"El diseo industrial es una actividad proyectualproyectual que consiste en determinar las propiedades formalespropiedades formales de los

objetos producidos industrialmente, entendiendo por propiedades formales, no slo las caractersticas externas del producto, sino, sobre todo, las relaciones funcionales y

estructurales exigidas para el uso proyectado."

Diseo Industrial", ICSID (International Council of Societies of Industrial Design)

Toms Maldonado



Necesidad

El diseo de nuevos productos es crucial para la supervivencia de la mayora de las empresas. Aunque existan algunas firmas que experimentan muy pocos cambios en sus productos, la mayora de las compaas deben revisarlos en manera continua.

Caso 1:

IBM obtuvo muchos e importantes beneficios diseando una nueva impresora de matriz de puntos denominada Proprinter. Hasta ese momento IBM estaba aprovisionndose de impresoras fabricadas por Seiko Epson Corporation, considerada como un proveedor mundial de bajo costo. Qu hizo IBM? Dise una impresora con 65% menos de partes que fueron diseadas de manera tal que las partes y sub-ensambles pudieran armarse a presin sin emplear tornillos. Ello gener una reduccin en el tiempo de armado del 90%, y una notable disminucin en materia de costes.


Finalidad y caractersticas

FinalidadFinalidad CaractersticasCaractersticas Mejorar la calidad ambiental del entorno de los Mejorar la calidad ambiental del entorno de los productos (fabricacin, vida til y reciclaje)productos (fabricacin, vida til y reciclaje) Satisfacer necesidades humanas. Objetos tilesSatisfacer necesidades humanas. Objetos tiles Acuar fisonoma del producto. Cualidad y Acuar fisonoma del producto. Cualidad y marca estticamarca esttica Incremento de la productividad o del confortIncremento de la productividad o del confort Actividad innovadoraActividad innovadora Desarrollo y planificacin de productosDesarrollo y planificacin de productos Incrementar volumen de ventas y beneficio de Incrementar volumen de ventas y beneficio de empresas (punto de vista empresarial)empresas (punto de vista empresarial) Incrementar exportaciones (punto de vista Incrementar exportaciones (punto de vista estatal) estatal) Mejorar las caractersticas de uso de los Mejorar las caractersticas de uso de los productosproductos

Integridad: el diseo integra Integridad: el diseo integra forma, funcin y estticaforma, funcin y esttica Coherencia entre la funcin y la Coherencia entre la funcin y la estructura que sustenta esa funcinestructura que sustenta esa funcin


Tipos de Diseo

Diseo Publicitario

Segn su finalidadSegn su finalidad

Diseo Mecnico

Diseo Elctrico

Diseo Hidrulico

Diseo Textil


Tipos de Diseo

Diseo abstracto

Segn su funcinSegn su funcin

Diseo esttico

Diseo esttico-funcional

Diseo funcional


Tipos de Diseo

Diseo Conceptual

Segn su nivel de definicinSegn su nivel de definicin

Su objetivo es plantear configuraciones posibles y determinar sus magnitudes y caractersticas principales. Generacin de alternativas.

Se parte de:

especificaciones iniciales, requisitos, experiencia previa y alguna idea o aspecto a potenciar.

Errores del 5-10% son aceptables en el diseo geomtrico, msico o de funcionamiento.


Tipos de Diseo

Diseo Preliminar


Su objetivo es, una vez generadas algunas soluciones al problema, plantear con mayor nivel de detalle el desarrollo tcnico de dichas soluciones. Esto nos permitir escoger la ptima.

Errores del 2-5% son aceptables en el diseo geomtrico, msico o de funcionamiento.


Tipos de Diseo

Diseo Preliminar


Preguntas obligadas en esta fase:

Deben plantearse en todo momento los siguientes cuestionamientos: "Esta pieza no debe costar ms de xx Podr fabricarse con esa cantidad? Si no, cmo podr ser rediseada?

Debe tenerse muy en cuenta la "ley de rendimiento en disminucin en el esfuerzo de diseo", segn la cual cuanto mayor sea el tiempo que se dedique a un diseo, menor ser el incremento en el valor del diseo, a menos que se presente un avance tecnolgico significativo.


Tipos de Diseo

Diseo Detallado


Una vez escogida y optimizada la configuracin definitiva, hay que desarrollarla hasta sus mnimos detalles, para que pueda procederse a la fabricacin de los prototipos, ensayos pertinentes y, finalmente, tras la homologacin y certificaciones requeridas, proceder a la entrada en servicio del producto (iniciar su vida comercial).

Errores inferiores al 1% son aceptables en el diseo geomtrico, msico o de funcionamiento.


Tipos de Diseo

Tiempo0

100%

Inversin

Grado determinacin coste total

% inversin

Caso 2: El diseo propuesto de una nueva caja registradora electrnica se analiz con detalle, reduciendo el nmero de partes en un 65%. Una persona, sin usar tornillos o tuercas, puede ensamblar la registradora en aproximadamente 1 minuto y 30 segundos. Este terminal simplificado se puso en el mercado en slo 24 meses. Esta simplificacin del diseo reduce los errores de ensamble y otras fuentes de problemas de calidad durante la manufactura.

2 Ingeniera del Diseo y Diseo en la Industria

Paso del Diseo a la Ingeniera

Ingenieros Industriales Diseadores

Factores objetivos:

Funcionalidad, uso, fabricacin, vida til...

Factores subjetivos:

Ergonoma, apariencia esttica, entorno, equilibrio formal ...

INTEGRACINCalidad funcional y esttica



La integracin de las fases de diseo y fabricacin industrial es una de las tareas ms complicadas.

Las herramientas CAD, CAE, CAM han conseguido acelerar y disminuir los costes en tiempo y recursos de este proceso.



Errores tpicos en el paso del diseo a la ingeniera

Algunas partes son diseadas con caractersticas difciles de fabricar en forma repetitiva, o con tolerancias que son innecesariamente estrechas. Algunas partes pueden carecer de detalles para autoalinearse, o de caractersticas que eviten la insercin en posicin equivocada. En otros casos, las partes pueden ser tan frgiles o susceptibles a la corrosin o a la contaminacin, que se puede daar una parte de ellas en el embarque o por el manejo interno. A veces, debido a la falta de cuidado, un diseo tiene simplemente ms partes que las necesarias para llevar a cabo las funciones deseadas, y entonces habr mayor probabilidad de errores en su ensamble y posterior funcionamiento.

Los problemas de mal diseo pueden surgir en la forma de errores, bajos rendimientos, daos o fallos en el funcionamiento durante la fabricacin, ensamble, prueba, transporte y uso final


Ejemplo de Diseo funcional

Alternativa 1



Alternativa 2



Alternativa 3


Imagen corporativa

Comunicacin

Verbal VisualDiseo corporativo

Imagen corporativa

Identidad corporativa

Aporta:

Imagen de marca

Reconocimiento de productos

Mejora capacidad de persuasin

Permite diferenciarse de la competencia


Proceso

MercadoProductos existentes

Usuario finalFactores humanosInterdisciplinar

Planificacin

Bocetos de concepto Modelos de concepto Renderings Validacin y Planos Prototipo

Desarrollo del concepto

Diseo de subsistemas

Diseo de detalle Rediseo Lanzamiento

Investigacin Desarrollo del concepto Desarrollo del diseoPrototipo


Investigacin


Usuario finalFactores humanosInterdisciplinar Bocetos de concepto Modelos de concepto Renderings Validacin y Planos

Investigacin Desarrollo del concepto Desarrollo del diseo

Investigacin - Mercado Datos demogrficos

Factores sociales y culturales Parmetros estticos Vocabulario actual Tendencias

Tecnologas aplicables Factores medioambientales

Materiales responsables

Prototipo


Investigacin



Prototipo


Ingeniera inversa Esttica Comportamientos funcionales Caractersticas mecnicas Materiales Proceso de fabricacin

Posicionamiento de producto Caractersticas y precio

Prototipo


Investigacin




Medio ambiente Fsico Psicolgico

Observacin de uso Caractersticas usadasy su jerarqua Uso incorrecto Estudio de tiempo y movimiento

Prototipo


Investigacin


Usuario finalFactores humanos

Interdisciplinar Bocetos de concepto Modelos de concepto Renderings Validacin y Planos


Prototipo

Ergonoma Interfaz fsica Interfaz grfica de usuario Reaccin tctil

Uso intuitivo La forma comunica la funcin Grficos del producto Iconos y coherencia visual


Investigacin




Prototipo

Requisitos mecnicos Arquitectura de producto Envolturas del componente

Requisitos elctricos Limitaciones RF (Radio Frecuencia) o EMR (Radiacin Electromagntica) Limitaciones trmicas

Requisitos de fabricacin Coste Procesos preferidos


Bocetos




Prototipo

Ventajas Rpido e iterativo Sintetiza la investigacin Conceptualizacin funcional y esttica

Tcnicas Bolgrafo, rotulador, lpiz Software (Sketch)


Modelos de concepto




Prototipo

Ventajas Rpido e iterativo Evaluacin ergonmica Evaluacin de la forma

TcnicasCAD, goma-espuma, plastilina, etc.


Representacin de la idea




Prototipo

Ventajas Sutilezas de estilo Grficas de producto Se puede utilizar como herramienta y en grupos de estudio

Tcnicas Lpiz coloreado Programas de ilustracin 2D Programas de rendering 3D


Validacin y documentacin


Usuario finalFactores humanosInterdisciplinar Bocetos de concepto Modelos de concepto Renderings Validacin y

PlanosInvestigacin Desarrollo del concepto Desarrollo del diseo

Prototipo

Ventajas Comunica la forma de produccin Know-how

Tcnicas Herramientas CAD y CAE. Plotters Archivos 3D IGES, STL, STEP


Prototipo




Prototipo

Ventajas Representan la esttica final y la funcin

Tcnicas Moldeo Prototipado rpido: impresin 3D Prototipo funcional a escala


Proyecto final

ProduccinDefinicin y desarrollo

Diseo del producto

DistribucinPoltica comercial y de distribucin

PrecioClculo de costes de produccin y venta al pblico

PromocinComunicacin e imagen del producto

Memorias y anejos Documentos grficos (planos, animaciones 3D y renderings, prototipos resina, etc.)

Pliego de condiciones (montaje, mantenimiento y uso)

Presupuesto (materiales, fabricacin, costes de diseo)


Hoy da, el diseador no suele ser nico. Un equipo interdisciplinar realiza todo el proceso de diseo, fabricacin y produccin, teniendo en cuenta una serie de factores tecnolgicos, medioambientales, econmicos, ergonmicos, estticos, etc.


Mtodo tradicional

Diseo Produccin Venta

Rediseo


Ingeniera concurrente

Creacin

Implementacin

Depuracin

Ideas iniciales

Diseo inicial

Identificacin del problema

Atencin al cliente

Marketing

Planificacin

Documentacin

Financiacin

Produccin

Anlisis y desarrollo

Modelado

Visualizacin

Prototipado

Control de Calidad

Ensayos


Caso 3:

En una compaa con produccin neta anual de 10.000.000 de dlares, la merma generalmente aceptada del 20% en un producto de precisin representa una prdida de tal magnitud en el coste directo de fabricacin que se implant el control analtico por parte de los departamentos de atencin al cliente y produccin o fabricacin. As, cada unidad monetaria gastado por este concepto permiti disminuir en 15 dlares las prdidas en forma de desecho durante el primer ao.

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