Issuu on Google+

INGENIERÍA DE PROYECTOS EN INGENIERÍA ELECTRÓNICA Programa de Ingeniería Electrónica Mayo 2012

ISBN XXXX-XXXX

CAPÍTULO

4

SOLUCIÓN

Ernesto Sabogal Gómez Fabio Téllez Barón Óscar Arias Ballén


Ingeniería de Proyectos en Ingeniería Electrónica

Universidad El Bosque


Ninguna parte de esta obra puede ser reproducida o transmitida mediante ningún sistema o método, electrónico o mecánico -incluyendo el fotocopiado o cualquier sistema de recuperación y almacenamiento de información-, sin consentimiento escrito del editor.


Tabla de Contenido Definición ..................................................................................................... 1 Aspecto a solucionar ................................................................................... 5 2.1

Definición ....................................................................................... 5

2.2

Redacción de los aspectos a solucionar ......................................... 5

Solución propuesta...................................................................................... 7 3.1

Definición de la solución propuesta ............................................... 7

3.2

Redacción ....................................................................................... 7

Tipos de trabajos.......................................................................................... 9 4.1

Contenidos mínimos ...................................................................... 9

4.2

Proyecto de implementación ......................................................... 9

4.3

Proyecto de diseño ....................................................................... 10

4.4

Estudio de factibilidad .................................................................. 11

4.5

Estudio de impacto....................................................................... 12

Producto a entregar ................................................................................... 13 5.1

Definición de producto................................................................. 13

5.2

Nombre del producto ................................................................... 13

Resumen ..................................................................................................... 17 Ejemplos ..................................................................................................... 19 7.1

Ejemplo 1: surtidor de gasolina .................................................... 19

7.1.1

Manifestación....................................................................... 19

7.1.2

Causas................................................................................... 20

7.1.3

Aspectos a solucionar ........................................................... 20

7.1.4

Solución propuesta............................................................... 21

7.1.5

Producto ............................................................................... 21

7.1.6

Título .................................................................................... 22


7.2

Ejemplo 2: lámparas ahorradoras................................................ 23

7.2.1

Manifestación....................................................................... 23

7.2.2

Causas................................................................................... 23

7.2.3

Aspectos a solucionar ........................................................... 24

7.2.4

Solución propuesta............................................................... 24

7.2.5

Producto ............................................................................... 24

7.2.6

Título .................................................................................... 25

Comité de Proyectos y la Solución.......................................................... 27


En este capítulo se presenta la solución, la cual está básicamente compuesta por el aspecto a solucionar, la propuesta de solución, la forma de cómo llegar a esta (proyecto de ingeniería o estudio de ingeniería), el producto esperado y finalmente la relación de todo lo anterior con el título. Adicional al tema se presentan unos ejemplos, los cuales parten desde el problema hasta llegar al posible título. Al final se presenta las condiciones mínimas que debe tener una solución para que esta sea aprobada por el Comité de Proyectos.


Definición Una solución es un producto orientado a corregir las causas detectadas en el problema. Lo primero que se debe advertir es que no es necesario corregir todas las causas, sino aquellas que se consideren más importantes. Se espera que la solución minimice o mitigue los efectos y de igual manera las manifestaciones. Por lo cual la primera fase de la solución es identificar las causas que se desean corregir. La segunda fase de la solución estará orientada a determinar la solución que se va a proponer. La tercera la compone por el mecanismo de cómo se va a llegar a esta; esta fase dependerá del tipo de causa y el alcance del proyecto. La cuarta fase es identificar de manera clara el producto que se va a entregar y por último la relación del producto con el título del proyecto. Por lo cual toda solución debe contener: 

Aspectos a solucionar

Solución propuesta

Tipo: proyecto o estudio

Producto a entregar


2| Definición

Es importante aclarar que a este nivel las soluciones deben ser independientes de la tecnología o productos existentes en el mercado, algunos de los errores más comunes al describir la solución son: 

Indicar con qué se va a realizar la solución

Orientar desde un principio la solución a una tecnología particular

Proponer soluciones irrealizables (no se tienen los recursos, tecnología o conocimientos)

La solución debe ser: 

Realizable en un tiempo determinado

Realizable desde la disciplina del conocimiento

Viable (se tengan los recursos necesarios)

Relevante (de interés para la Universidad, sociedad, empresa y/o ambiente)

En la figura 1 se presentan las fases 1 a 3 antes descritas y las cuales se detallarán en los siguientes capítulos.


D e f i n i c ió n Problema

|3

Aspecto a Solucionar ¿Solucionar?

Listado de Causas marcadas con si

Causa 1

Causa 2

Causa 2 Causa 3

Causa n

Causa n

¿Sistema existente, manifestación real/ actual?

¿Sistema planeado, manifestación futura?

NO

SI

SI

Posible Proyecto de Ingeniería

Posible Estudio de Ingeniería

NO

ERROR

NO

¿Finalidad entregar un prototipo?

¿Finalidad entregar un Diseño Detallado con costos?

NO

NO

¿Finalidad determinar factibilidad de diseño/ rediseño?

NO

¿Finalidad determinar impacto de diseño?

SI

   

SI

SI

SI

Proyecto de Implementación

Estudio de Factibilidad

Diseño Implementación Pruebas Manuales

   

Diseño Modelamiento Simulación Factibilidad Económico-financiero / Técnico Estudio preinversión

Proyecto de Diseño    

Diseño Simulación Cálculo de materiales Cálculo de costos

Estudio de Impacto    

Diseño Modelamiento Simulación Impacto Social / Ambiental

Figura 1. Diagrama de flujo de las tres fases iniciales de la solución


Aspecto a solucionar 2.1

Definición El aspecto a solucionar es la lista de las causas que se desean

eliminar o corregir. Si se realiza el proceso correcto de identificación de un problema es muy factible que se identifiquen varias causas; pero no necesariamente todas tienen la misma importancia. Por otro lado aparece una condición fundamental y es la limitación de los recursos. Es posible que para corregir todas las causas se requiera una gran inversión en recursos, pero puede suceder que algunas de ellas no son tan importantes, o que la variación de los efectos sea mínima en relación a la inversión. Parte de lo anterior corresponde a la Justificación, la cual se aborda en el capítulo correspondiente. Lo que se desea aclarar es que no es necesario solucionar todas las causas. 2.2

Redacción de los aspectos a solucionar La forma más clara de presentar los aspectos a solucionar es en

forma de lista; se sugiere copiar los elementos de la lista de causas, del capítulo problema, que se desean corregir.


6| Aspecto a solucionar

Es fundamental aclarar que en el aspecto a solucionar no se debe describir o incluir la solución; tan solo es la lista de las causas que se van a solucionar. En la tabla 1 se presenta un breve ejemplo entre una forma correcta y una incorrecta de presentar los aspectos a solucionar. En la correcta se rescriben dos de las tres causas, con lo cual se sabe que el proyecto se orienta a la solución de estos aspectos, en la incorrecta aunque se involucran las causas a corregir se incluye la solución –lo cual es incorrecto-. Tabla 1. Ejemplo de aspecto a solucionar correcto y errado. Problema Los jugos licuados de frutas con altos contenidos de (manifestación) celulosa contienen partículas gruesas no agradables para los consumidores; los productores, para disminuir los grumos, tienden a licuar por más tiempo lo cual cambia el sabor del jugo. Causas  Forma de cuchilla no adecuada  Velocidad no adecuada  Generación de temperatura en el proceso Aspecto a solucionar  Velocidad no adecuada correcto  Generación de temperatura en el proceso Aspecto a solucionar  Rediseñar el sistema de control de velocidad incorrecto de una licuadora para que se evite la formación de grumos y así mismo controlar que el jugo no se caliente y cambie de sabor


Solución propuesta 3.1

Definición de la solución propuesta Ahora si, conociendo los aspectos a solucionar, la idea es

proponer la solución. Nuevamente, esta solución no debe involucrar aún tecnología específica; excepto que la solución se oriente a un equipo o sistema muy particular. La solución propuesta debe ser suficientemente explícita para entender de qué se trata pero no lo suficientemente detallada para caer en diseños. La solución detallada se desarrolla en el capítulo Diseño Funcional y Diseño Detallado. En la tabla 1, el aspecto a solucionar incorrecto, es un ejemplo de una posible solución propuesta. 3.2

Redacción La

solución

propuesta

debe

tener

los

siguientes

dos

componentes obligatorios: 

Un sujeto que describe en si a la solución o el entregable principal


8| Solución propuesta

Las manifestaciones modificadas por la solución.

Por manifestaciones modificadas se refiere a indicar cómo las manifestaciones se deberían modificar una vez esté la solución en marcha. En el ejemplo de la tabla 1 una manifestación modificada es evitar la formación de grumos y la otra controlar el cambio del sabor. La estructura general de una solución sería: <sujeto> conector <manifestaciones modificadas> <control de velocidad> para <evitar la formación de grumos> La pregunta que surge es cómo se describe la solución en el caso de un estudio; básicamente es igual a la estructura anterior. Para dar más claridad se presentan los tipos de trabajos que se pueden realizar.


Tipos de trabajos 4.1

Contenidos mínimos Sin importar el tipo de trabajo a realizar, los cuales se describen a

continuación, estos deben incluir diseño y un mecanismo para validar que este es correcto; la validación dependerá del tipo de trabajo. La figura 1 presenta un diagrama de flujo que facilita determinar el tipo de trabajo a realizar. 4.2

Proyecto de implementación Este tipo de trabajo se genera cuando las manifestaciones son

reales y actuales y el entregable final es un dispositivo (prototipo). Normalmente este tipo de trabajo/proyecto es el más fácil de entender y los entregables mínimos que posee son muy claros o evidentes. En este caso el contenido mínimo del trabajo debe ser: 

Diseño del dispositivo

Implementación del dispositivo

Pruebas del dispositivo

Manuales del dispositivo


10 | T i p o s d e t r a b a j o s

4.3

Proyecto de diseño Este tipo de trabajo se genera cuando desde el principio se desea

un diseño, que cumpla con la solución, pero se estima que los recursos necesarios no son fáciles de estimar desde el inicio. Se requiere realizar todas las fases del diseño para luego identificar los recursos necesarios. También es común realizar este tipo de proyectos cuando no se tiene el recurso, normalmente económico, y la asignación de este recurso está sujeto a una justificación en detalle; en estos casos los proyectos se dividen en una fase de diseño y posteriormente una de implementación cuando se asignen los recursos necesarios y determinados por el proyecto de diseño. En este caso el contenido mínimo del trabajo debe ser: 

Diseño

Verificación del diseño (modelamiento/simulación)

Protocolo de pruebas

Cálculo detallado de recursos

Cálculo de costos

Un proyecto de diseño deberá entregar los planos, diagramas de conexión, listado de materiales, otros necesarios, al máximo de detalle, de tal manera que una persona pueda tomar esta información y llevarla a una implementación sin necesidad de realizar una etapa de diseño. Así mismo se debe dejar descrito el protocolo de pruebas, el cual debe verificar el cumplimiento de los requerimientos.


T i p o s d e t r a b a jo s | 11 4.4

Estudio de factibilidad Los estudios de factibilidad nacen de la necesidad de determinar

la viabilidad técnica, económica y/o financiera del rediseño de un sistema o proceso; lo anterior implica que para la realización de un estudio debe existir una condición inicial muy conocida. En algunas condiciones no existe el sistema/proceso actual pero si se conoce la condición inicial y el porque se requiere del sistema/proceso. Los estudios de factibilidad básicamente son muy similares a los proyectos de diseño ya que se realizan todas las fases del anterior pero al concluir se realizan estudios adicionales para responder a una o varias de las siguientes preguntas: 

¿Se tiene la tecnología disponible para realizarlo?

¿Se tienen los recursos para ejecutarlo?

¿Se tendría retorno de la inversión?

La gran diferencia es que en un estudio de factibilidad no se solicita el detalle de planos y otros soportes para la implementación, como el plan de pruebas del sistema concluido; pero si se solicitan métodos para garantizar la validez del diseño. Por lo anterior el contenido mínimo del estudio debe ser: 

Estudio del estado actual (si no se conoce a profundidad)

Diseño

Verificación del diseño (modelamiento/simulación)

Estudio de viabilidad técnica

Estudio de viabilidad económica-financiera


12 | T i p o s d e t r a b a j o s

4.5

Estudio de impacto Los estudios de impacto nacen de la necesidad de determinar el

impacto social y/o ambiental por la introducción de un nuevo sistema/proceso o el rediseño de uno existente. Es normal que en el presente

(momento

de

plantear

el

estudio)

no

exista

el

sistema/proceso pero si se conoce la condición inicial (estado actual de la sociedad y/o ambiente). En este caso el contenido mínimo del estudio debe ser: 

Estudio del estado actual (si no se conoce a profundidad)

Diseño

Verificación del diseño (modelamiento/simulación)

Estudio de impacto

Habitualmente estos estudios se centran más en el aspecto social o ambiental que en el diseño final o posible implementación; el estudio se orienta a determinar el impacto (ocasionalmente denominado viabilidad ambiental y social). En el caso que el impacto sea favorable, es común que se realice un diseño en mayor profundidad mediante la ejecución de uno de los anteriores tipos de trabajos descritos. Este es el único caso donde no es obligatorio presentar un protocolo de pruebas; se aclara que no lo exime de un método para su validación.


Producto a entregar 5.1

Definición de producto Se puede definir producto como un bien o servicio que cumple

con los requerimientos solicitados por el mercado o segmento de este y que produce los suficientes beneficios para justificar su existencia. Para el caso particular del Programa, por producto se entiende el entregable principal del trabajo; de igual manera debe cumplir las condiciones de cumplimiento de requerimientos y beneficios. Dependiendo de cada uno de los tipos descritos de trabajos descritos anteriormente se generan productos diferentes. En la tabla 2 se relaciona el entregable principal con el tipo de trabajo. Tabla 2. Relación entregable y tipo de trabajo Tipo de Trabajo Entregable Proyecto de Implementación Hardware con su software asociado si aplica Proyecto de Diseño Documento de diseño Estudio de Factibilidad Documento con estudio de factibilidad Estudio de Impacto Documento con estudio de impacto

5.2

Nombre del producto Para facilitar el entender el resultado final o entregable de un

proyecto/estudio se le debe dar un nombre a este producto. El


14 | P r o d u c t o a e n t r e g a r

nombre debe explicar de manera muy clara (autoexplicativa) de qué se trata el entregable, pero sin llegar a una forma de descripción exhaustiva. El nombre no debe incluir las acciones que se deben realizar para llegar a su cometido. Tomando la tabla 1 como ejemplo, si el producto final va a ser una licuadora capaz de licuar sin dejar grumos ni cambiar el sabor de los jugos, se presentan a continuación algunos nombres errados y otros correctos: 

Errados: o

Diseño, implementación y pruebas de una licuadora

o

Rediseño de una licuadora

o

Stop-grumos

o

Dispositivo con un vaso y una cuchilla, la cual rota de forma controlada, para preparar jugos sin grumos ni cambios de sabor

Correctos: o

Licuadora que evita grumos

o

Licuadora que evita grumos: Stop-grumos

o

Homogeneizador de jugos

El nombre que describa de mejor manera al producto será el título del proyecto. En el caso de los estudios y proyecto de diseño el entregable son estos. Por lo cual los nombres normalmente quedarían para cada uno de estos de la siguiente manera:


P r o d u ct o a e n t re g a r 

| 15

Proyecto de diseño: Diseño de <nombre del producto>, de esta manera queda claro desde el título que el entregable no será un dispositivo.

Estudio

de

factibilidad:

Estudio

de

factibilidad

<técnica/económica-financiera/otra> <producto>. Es posible que se necesiten conectores y verbos antes del producto para darle sentido. 

Estudio de impacto: Estudio de impacto <social/ambiental> <producto>. Es posible que se necesiten conectores y verbos antes del producto para darle sentido.


Resumen En la figura 2 se presenta el flujo que relaciona el problema con el aspecto a solucionar, la propuesta de solución, el producto y el título del proyecto. 6. Producto a Entregar = Título 2. Aspecto a Solucionar

Contexto

Causa

1. Problema 4. Propuesta de Solución

Manifestación

Efectos Cuantificación DEfectos = Beneficios

SI

3. Justificación

? NO FIN

Figura 2. Relación problema con la solución

5. Objetivo General


18 | R e s u m e n

En la figura 2 se presenta los beneficios y justificación. Estos temas se tratarán en el capítulo adecuado. Lo importante es identificar que este punto es coherente con la definición de un producto (…produce los suficientes beneficios para justificar su existencia…). La propuesta se plantea mediante un objetivo general, tema de otro capítulo, lo importante es que este describe el producto a entregar y el título del proyecto será el nombre más adecuado para ese producto.


Ejemplos 7.1 7.1.1

Ejemplo 1: surtidor de gasolina Manifestaci贸n En la figura 3 se puede ver claramente la manifestaci贸n de un

problema.

Figura 3. Fotos de la manifestaci贸n de un problema


20 | E j e m p l o s

7.1.2

Causas Como posibles causas se puede citar: 

Despiste de los usuarios

Afán de los usuarios

El vehículo puede iniciar su marcha con la compuerta de la gasolina abierta

El mecanismo de la manguera permite que se quede sujeta al vehículo

Redacción incorrecta de las posibles causas: 

La mayoría de los vehículos no cuentan con un sistema de alarma que indique que la compuerta de la gasolina está abierta en el momento de encender el vehículo.

Los vehículos no cuentan con sistemas que inhiban su encendido o arranque cuando la compuerta de la gasolina está abierta.

Las últimas se consideran incorrectas ya que se orientan a indicar la falta de una solución y no un problema; del capítulo Problema se debe recordar que este (un problema) es diferente a la falta de solución. 7.1.3

Aspectos a solucionar Las causas: despiste del usuario, afán de los usuarios y el

mecanismo de la manguera permite que se quede sujeta al vehículo,


E j e m p lo s

| 21

no son solucionables desde la ingeniería electrónica. Por lo cual, aunque estas se identifican como causas del problema, no se tendrán en cuenta a la hora de realizar la solución; por lo cual el aspecto a solucionar es: 

El vehículo puede iniciar su marcha con la compuerta de la gasolina abierta.

Se aprecia que el aspecto a solucionar es simplemente el nombramiento (listado) de la causa o causas que se pretenden solucionar. 7.1.4

Solución propuesta Recordando que la solución propuesta es un sujeto seguido de

las manifestaciones corregidas; la solución propuesta se podrá describir como: sistema que inhibe la puesta en marcha (arranque) de un vehículo con la compuerta de gasolina abierta. 7.1.5

Producto Ahora, el producto a entregar dependerá del tipo de trabajo a

realizar. Para el caso del ejemplo, como es una manifestación real/actual el camino es por el de Proyecto de Ingeniería (figura 1). Existirán dos opciones: se desea llevar el sistema hasta un prototipo funcional o se desea un diseño (implementable) con sus costos asociados. En el primer caso el producto es un prototipo y en el segundo un diseño.


22 | E j e m p l o s

7.1.6

Título Finalmente, teniendo claro la solución y el producto se le puede

dar el título al trabajo. En este caso se tienen dos opciones (prototipo o diseño), se presentan los dos posibles títulos: 

Prototipo de un sistema que inhibe la puesta en marcha de un vehículo con la compuerta de gasolina abierta

Diseño de un sistema que inhibe la puesta en marcha de un vehículo con la compuerta de gasolina abierta

Debe quedar claro que en el título no se debe colocar diseñar, implementar, probar, etc., ya que estas acciones están implícitas en el producto (ver figura 1). Títulos errados: 

Diseñar, implementar y probar un prototipo de un sistema que inhibe la puesta en marcha de un vehículo con la compuerta de la gasolina abierta.

Elaborar al máximo de detalle un diseño de un sistema para que un vehículo no arranque con la manguera del surtidor de gasolina


E j e m p lo s 7.2 7.2.1

| 23

Ejemplo 2: lámparas ahorradoras Manifestación Para el ejemplo 2 se toma una compañía fabricante de bombillos

ahorradores, sus clientes le hacen llegar las fotos que se presentan en la figura 4; se puede ver claramente la manifestación de un problema.

Figura 4. Fotos de la manifestación del problema de los bombillos ahorradores

7.2.2

Causas La compañía determina como posibles causas de las fallas de los

bombillos:


24 | E j e m p l o s

Condensador de arranque de mala calidad

Condensador de arranque de valor errado

Materiales baratos de muy baja calidad (vidrio y plástico)

Balasto electrónico genera demasiado calor

7.2.3

Aspectos a solucionar Dentro de la compañía se le envía al departamento de ingeniería

electrónica el problema; ésta establece que los aspectos a solucionar son: 

Condensador de arranque de valor errado

Balasto electrónico genera demasiado calor

El departamento de ingeniería establece que las otras dos causas no son de su área. La mala calidad de los componentes es debido a la selección de los proveedores y el intento de entregar el producto al menor precio posible. 7.2.4

Solución propuesta Recordando que la solución propuesta es un sujeto seguido de

las manifestaciones corregidas; la solución propuesta se podrá describir como: balasto electrónico de baja generación de calor. 7.2.5

Producto Ahora, el producto a entregar dependerá del tipo de trabajo a

realizar. Para el caso del ejemplo, como es una manifestación real/actual el camino es por el de Proyecto de Ingeniería (figura 1). Y


E j e m p lo s

| 25

como se desea llevar el sistema hasta un prototipo funcional; es decir, el producto es un prototipo. 7.2.6

Título Finalmente, teniendo claro la solución y el producto se le puede

dar el título al trabajo. Un posible título sería: Prototipo de balasto electrónico de baja generación de calor.


Comité de Proyectos y la Solución En lo relacionado a la solución el Comité de Proyectos básicamente realiza las siguientes verificaciones: 1. El aspecto a solucionar sea una o varias de las causas mencionadas en el problema. 2. Los aspectos a solucionar sean solucionables desde el área del conocimiento. 3. La solución propuesta es realizable por el alumno 4. Es claro el producto que se va a entregar 5. El producto es coherente con el tipo de trabajo que se va a realizar 6. El título es coherente con el producto y tipo de trabajo En la figura 5 se presenta el diagrama de flujo básico de verificación.


28 | C o m i t é d e P r o y e c t o s y l a s o l u c i ó n

Inicio

NO

¿Aspecto a solucionar es una o varias de las causas indicadas?

SI

NO

¿Solucionable desde el área del conocimiento? SI

NO

¿Solución realizable?

SI

NO

¿Es claro el producto a entregar? SI

¿Producto y tipo de trabajo son coherentes?

SI NO

¿Título coherente con el producto?

SI Aprobado

Figura 5. Diagrama de flujo para la aprobación de una solución


INGENIERÍA DE PROYECTOS EN INGENIERÍA ELECTRÓNICA Mayo 2012

Capítulo 4

Solución


Capítulo 4 Solución