Proceso del diseño

Continuum ESPECIFICACIÓN DE UNA SOLUCIÓN CICLO DE DISEÑO

Ingeniería PROCESO DEL DISEÑO

OPTIMIZACIÓN DELOS MÉTODOS DE RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS

EL ENFOQUE INGENIERIL PARA LA RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS

FORMULACIÓN DEL PROBLEMA ANÁLISIS DEL PROBLEMA

BÚSQUEDA DE SOLUCIONES

FASE DE DECISIÓN

Sebastián Enrique Bonet Azuaje.

Estudiante de la Carrera de Ingeniería de Telecomunicaciones Universidad Fermín Toro

Dirección: Sebastián Enrique Bonet Azuaje.

Xiomara Arévalo Estudiante de la Carrera de Ingeniería de Telecomunicaciones Universidad Fermín Toro

Jefe de Redacción: Alex Rodríguez Gerente de Publicidad Cindy Pereira Impreso por: Editorial Primavera, C.A. Depósito legal: p.p79-0085 Impreso en Venezuela

Continuum Ingeniería PROCESO DEL DISEÑO

Índice 2. IDENTIFICACIÓN 3. ÍNDICE.

4. Proceso del Diseño.

ESPECIFICACIÓN DE UNA SOLUCIÓN CICLO DE DISEÑO OPTIMIZACIÓN DE LOS MÉTODOS DE RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS

FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

5. Formulación del Problema.

6. Análisis del Problema.

ANÁLISIS DEL PROBLEMA

7. Búsqueda de Soluciones.

8. Fase de Decisión.

BÚSQUEDA DE SOLUCIONES

9. Especificaciones

de

una

solución.

FASE DE DECISIÓN

10. Ciclo de Diseño.

11. Optimización de los métodos de resolución de problemas.

12. El Enfoque Ingenieril para la resolución de problemas.

EL ENFOQUE INGENIERIL PARA LA RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS

Sebastián Enrique Bonet Azuaje.

Estudiante de la Carrera de Ingeniería de Telecomunicaciones Universidad Fermín Toro

INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA

PROCESO DEL DISEÑO EL DISEÑO EN INGENIERIA Para iniciar el presente artículo es importante aclarar la diferencia conceptual del término “diseño”: Es el proceso mediante el cual el ingeniero aplica sus conocimientos, destrezas y puntos de vista a la creación de un producto o un dispositivo, un sistema o un proceso, que permita solucionar un problema y satisfacer una necesidad, con suficientes detalles para permitir su realización.

Los ingenieros modernos trabajan en el diseño y desarrollo de productos para una sociedad exigente en cuanto a calidad, costo y diseño de los productos.

Por lo general, para dar solución a un problema específico, hay un gran número de diseños aceptables, ninguno de los cuales puede considerarse una solución óptima. Sin embargo, entre las respuestas correctas, algunas son mejores debido a que reflejan un conocimiento más profundo de la tecnología, mejores conceptos de diseño y un conocimiento profundo del contexto socio cultural.

La economía mundial gira hoy en torno a productos y servicios de alto valor agregado, especialmente aquéllos basados en el conocimiento.

Basar un producto o servicio en el conocimiento significa que su gran valor radica en el capital intelectual invertido en él, a través de procesos de I+D (Investigación y Desarrollo) y de Diseño en Ingeniería dentro de un ambiente de innovación, y se entrega al mercado a través de un proceso de producción en serie o un proceso custom design, o sea de acuerdo a la medida y las necesidades del cliente, es decir bajo demanda, como es la tendencia actual en un mundo globalizado.

Existe la necesidad de abordar el diseño conjugando apropiadamente el triángulo Costo- Calidad - Tiempo. Desde este punto de vista, las herramientas especializadas son un medio que permite el análisis de "dispositivos o procesos" de una mayor complejidad, con un incremento en la calidad esperada, en un tiempo e inversión económica menor.

El ingeniero que diseña debe caracterizarse por: Tener conocimientos fundamentales en el manejo de herramientas computacionales modernas aplicadas al diseño, análisis y simulación de sistemas técnicos.

Crear soluciones factibles haciendo uso de herramientas computacionales.

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

Estar en capacidad de afrontar procesos de adecuación tecnológica en los proyectos de desarrollo de sistemas técnicos Lograr unas mejores especificaciones de los productos en términos de formas, dimensiones, materiales, durabilidad.

PROCESO DEL DISEÑO FORMULACIÓN DEL PROBLEMA En muchas ocasiones los problemas que se presentan en la industria no se muestran deforma explicita, es decir hay que desarrollar una serie de actividades e investigaciones con el fin de detectar el problema que afecta realmente la producción o determinada área de la empresa. Por esto hay que tener habilidad de síntesis de información, capacidad analítica, creatividad, liderazgo, entre otras.

Los problemas de Ingeniería son abiertos, tienen muchas soluciones, buenas, malas e indiferentes. El arte consiste en llegar a una buena solución. Esto es una actividad creativa, que implica imaginación, intuición y selección intencional.

Procedimiento para resolver problemas en ingeniería Enunciado de lo que se requiere.

Formulación del Problema

Indagaciones para definir el problema.

Análisis del Problema

Investigación

Busqueda de Soluciones

Múltiples soluciones

Detalles de la solución propuesta

Especificaciones de la Solución

Decisión

ANÁLISIS DEL PROBLEMA

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

Debe contar con estimaciones confiables de los valores de las variables y revisar las restricciones impuestas al diseño, con el objeto de definir el problema en detalle y maximizar la probabilidad de hallar una solución óptima.

Definición

Restricción Es una característica de la solución que es fijada previamente (por una decisión, por requisitos generales, por la naturaleza del problema o por cualquier otra disposición) y que debe ser cumplida por el ingeniero. Muchas veces las restricciones las efectúa quien lo contrata.

Una vez identificado plenamente el problema, se procede a estudiar cuidadosamente, las restricciones dadas, tanto por el medio que nos rodea como por la industria o persona que nos está solicitando el diseño.

Se identifican los criterios de diseño

Drones

Estos deben ser identificados durante el análisis del problema.

Generalmente los criterios son comunes en los problemas de ingeniería son: costos, seguridad, confiabilidad, facilidad de operación, facilidad de mantenimiento, otros. Lo que cambia es la importancia relativa de cada uno de estos criterios.

BÚSQUEDA DE SOLUCIONES

Consiste en buscar activamente soluciones posibles a un problema de ingeniería, en la mente, en la memoria según experiencia y conocimientos, en la literatura técnica y científica, en el mundo que nos rodea, o creativamente inventando soluciones Inventiva Es la facultad de idear soluciones valiosas. Toda persona puede mejorar sus aptitudes creativas en la búsqueda de soluciones, a través de aumentar los conocimientos, aumentar el esfuerzo de generar ideas, y mejorar el método de búsqueda de soluciones.

Mejorar la inventiva personal Tener una actitud mental correcta. Se debe creer en las propias potencialidades de ser creativos: pocas personas explotan totalmente las potencialidades que tienen.

Aplicar un mayor esfuerzo en la reflexión. Es diferente un chispazo de ingenio a la producción constante de ideas para resolver un problema en un tiempo determinado.

Emplear diversos métodos de búsqueda de soluciones. Se busca una primera solución posible y se avanza progresivamente hacia mejores soluciones, hasta culminar la búsqueda debido a las limitaciones que se tienen.

Mejorar los métodos de búsqueda de soluciones. El ingeniero puede buscar soluciones siguiendo las siguientes recomendaciones: Concentrarse en las variables de solución: Considerando una variable cada vez y tratando de crear muchas posibilidades para cada una, denominadas soluciones parciales. La solución óptima es la mejor combinación de las soluciones parciales.

Concentrarse en cada criterio: Primero, se minimiza el costo de construcción, luego se maximiza la confiabilidad, y así sucesivamente, todos los criterios de diseño relevantes.

Utilizar métodos híbridos (cuantitativos y cualitativos): Como el árbol de decisión u otra forma de organizar los pensamientos, a fin de sistematizar los pensamientos.

Utilizar métodos cualitativos: Como Tormenta de Ideas, según el cual varias personas aportan ideas de solución a un problema, sin importar cuan absurdas

FASE DE DECISIÓN

Decisión: Procedimiento de eliminación que reduce las alternativas posibles de solución, hasta obtener la solución preferible. Siguiendo un proceso de toma de decisión las alternativas se evalúan, se comparan y se seleccionan hasta obtener la solución. óptima.

Proceso General de la Toma de Decisiones Seleccionar los criterios y determinar su importancia relativa.

Pronosticar el funcionamiento de las soluciones alternativas con respecto a los criterios de diseño seleccionados y los requisitos impuestos Comparar las alternativas.

Hacer la selección.

ESPECIFICACIÓN DE UNA SOLUCIÓN Describir con suficiente nivel de detalles los atributos y las características de la solución propuesta, de manera que las personas que deben aprobarla, los encargados de su construcción y las personas que manejarán y conservarán esta solución, puedan desempeñar satisfactoriamente sus funciones.

Se elaboran: Los planos del proyecto, detallados y acotados.

Un informe técnico formal que describe la solución propuesta con textos, diagramas, croquis, explicaciones detalladas del funcionamiento de la solución propuesta.

De requerirse, se construye un modelo físico para mejorar la presentación del proyecto, dirigido a quienes aprobarán el proyecto y al público.

Retrospectiva del proceso de diseño El objeto de cada fase del proceso de diseño es diferente; no obstante, sus fronteras no están bien definidas.

Ejemplo; En el diseño de dispositivos complejos como un satélite de telecomunicaciones, se inicia estudiando solamente las características generales de la solución, tratando a los subsistemas del proyecto con un bajo grado de detalle. Después de establecer los aspectos más amplios del satélite, se continúa con el diseño detallado de los subsistemas, asignando a cada subsistema un grupo de ingenieros, teniendo como datos las restricciones en el tamaño, el peso, etcétera, fijados en la fase inicial del diseño del satélite.

CICLO DE DISEÑO Definición Es el proceso de concebir la idea, estableciendo la necesidad u oportunidad de iniciar un proceso de diseño, dentro del diseño se siguen los 05 pasos hasta obtener las especificaciones de la solución.

Su ejecución se pone en funcionamiento la solución proyectada, finalizando con la evaluación donde se revisan los resultados del proyecto y el logro de los objetivos planteados.

El ciclo de diseño consta de las siguientes etapas: 1. Decisión.- Debido a problemas existentes en un contexto ingenieril, se toma la decisión de realizar un diseño.

2. Diseño.- Se realiza un proceso de diseño, siguiendo las 5 fases: formulación del problema, análisis del problema, búsqueda de soluciones, decisión y especificación de la solución.

3. Ejecución.- Se aprueba y pone en funcionamiento la solución proyectada. El ingeniero (o grupo de ingenieros) debe convencer a su cliente o a los demás integrantes de la organización que su diseño resuelve satisfactoriamente el problema o problemas detectados; de lo contrario, su propuesta será rechazada.

4. Evaluación.- Se evalúa el diseño ya implantado. El ingeniero vigila de forma minuciosa la forma cómo inicia el funcionamiento su proyecto, para verificar que la solución satisface las expectativas planteadas. Y después debe contar con un mecanismo para evaluar la solución en servicio, que permita medir la efectividad del diseño con el paso del tiempo.

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OPTIMIZACIÓN DE LOS MÉTODOS DE RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS

Definición Es el proceso de buscar el grado óptimo de refinamiento en el proceso de diseño.

Al construir o instalar un diseño, se verifican los errores o discrepancias con lo proyectado, y se observa también que el proceso de diseño puede optimizarse. El ingeniero debe buscar optimizar el proceso de diseño, lo que redundará en una economía en las horas/hombre invertidas, y por lo tanto, en una disminución del costo del diseño.

Costos involucrados en el diseño y construcción de una solución Cuando la discrepancia entre el diseño y la solución construida error de diseño- es pequeño, el costo producto de esta discrepancia es bajo. Por el contrario, si la discrepancia es grande, o el error es grande se incrementan los costos motivado a las modificaciones que deben efectuarse.

También hay consideraciones de costos cuando se elabora el modelo predictivo. A medida que el modelo predictivo se hace cada vez más perfecto, aumenta su costo de elaboración.

EL ENFOQUE INGENIERIL PARA LA RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS Definición En el método científico, la investigación cuantitativa es aquella en la que se recogen y analizan datos cuantitativos sobre variables. La investigación cualitativa estudia los fenómenos mediante técnicas no cuantitativas como la observación participante y las entrevistas no estructuradas. La diferencia fundamental entre ambas metodologías es que la cuantitativa estudia la asociación o relación entre variables cuantificadas y la cualitativa lo hace en contextos estructurales y situacionales. (Fernández y Díaz, 2002).

Existen dos enfoques metodológicos que sustentan las diversas técnicas y métodos aplicables al análisis de problemas: 1. El enfoque cualitativo. Se basa primordialmente en el razonamiento y la experiencia del decisor; incluye la impresión intuitiva que el decisor tiene del problema.

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

En la resolución de problemas, el ingeniero utiliza principalmente métodos cuantitativos y se esfuerza por conseguir datos confiables de las variables que conforman la situación problemática.