Semana 2: objetivos de la CIM

Basados en el capítulo Overview of Materials Selection and Design del libro de texto Materials selection and design les vamos a pedir que trabajen sobre el producto que trajeron a clase.

El temario del capítulo es el siguiente:

1.1 Introduction
1.2 The Importance of Materials Selection
1.3 Relation to Design 
1.4 Product Analysis
1.5 Activities of Product Development
1.6 Case Examples of Product Development Stages

Para realizar una propuesta, es indispensable conocer los detalles del producto que queremos mejorar. Realiza un ejercicio de análisis del producto (cada una de las etapas propuestas por el libro de texto).

1.4 Análisis del producto

Todos los días se utilizan miles de productos diferentes, desde teléfonos hasta bicicletas, latas de bebidas y lavadoras. Sin embargo, es vital pensar cómo funcionan o cómo se hacen. Cada producto está diseñado de una manera particular y, como tal, el análisis del producto permite comprender los materiales importantes, el procesamiento, las decisiones económicas y estéticas que se requieren antes de que se pueda fabricar cualquier producto. La comprensión de estas decisiones puede ayudar a diseñar y hacer la parte por completo.

¡La primera tarea en el análisis del producto es familiarizarse con el producto! ¿Qué hace? ¿Cómo lo hace? ¿Cómo se ve? Todas estas preguntas, y más, deben hacerse antes de que se pueda analizar un producto. Además de considerar los obvios requisitos mecánicos y de otro tipo, también es importante tomar en cuenta la ergonomía, la forma en que el diseño se ha hecho fácil de usar y los problemas de marketing que tendrán un impacto en las decisiones de diseño posteriores.

Tomemos un ejemplo de una bicicleta:
• ¿Cuál es la función de una bicicleta?
• ¿Cómo depende la función del tipo de bicicleta (por ejemplo, carreras, o sobre la ciudad, o la bicicleta de un niño)?
• ¿Cómo se hace para mantenerse fácilmente?
• ¿Cuánto debería costar?
• ¿Cómo debería ser (colores, etc.)?
• ¿Cómo se ha hecho cómodo para conducir?
• ¿Cómo funcionan e interactúan las brocas mecánicas?
Si este ejercicio se realiza para varios productos, ciertamente se puede determinar algo interesante …

Sistemas y componentes
Hay dos tipos principales de productos: aquellos que solo tienen un componente (por ejemplo, una espátula) y aquellos que tienen muchos componentes (por ejemplo, una bicicleta). Los productos con muchos componentes se denominan sistemas. En el análisis del producto, es preferible comenzar con todo el sistema. Sin embargo, para comprender los diversos materiales y procesos es necesario “separarlo” y pensar también en cada componente y, finalmente, analizar la función con más detalle y redactar una especificación de diseño.

Preguntas de diseño y especificación
Para construir una especificación de diseño, es necesario hacer las siguientes preguntas:
• ¿Cuáles son los requisitos de cada parte (eléctrica, mecánica, estética, ergonómica, etc.)?
• ¿Cuál es la función de cada componente y cómo funcionan?
• ¿De qué está hecha cada parte y por qué?
• ¿Cuántas de cada parte se harán?
• ¿Qué métodos de fabricación se pueden usar para hacer cada parte y por qué?
• ¿Hay materiales o diseños alternativos en uso y pueden éstos mejorar la parte o el sistema?

Éstas son solo preguntas generales, para actuar como una guía, sin embargo, a veces es necesario pensar en las preguntas apropiadas para los productos y componentes. Para un contenedor de bebidas, una especificación de diseño se vería así:
• Proporcionar un entorno libre de fugas para almacenar líquido.
• Cumplir con las normas alimentarias y proteger el líquido de los riesgos para la salud.
• Diseñado para bebidas gaseosas, soporta la presión interna y evita el escape de burbujas (permeabilidad).
• Proporcionar una vista o imagen estéticamente agradable del producto.
• Crear una identidad de marca (si es posible).
• Ser fácil de abrir.
• Ser fácil de almacenar y transportar.
• Hacerlo más barato.
Una vez que tenemos una especificación, la siguiente etapa del proceso es comprender cómo se eligen los materiales.

Elegir los materiales correctos
Dada la especificación de los requisitos en cada parte, ahora puede identificar las propiedades del material que serán importantes y a continuación se muestra un ejemplo:

Requerimiento / Propiedad del material

Debe conducir electricidad / Conductividad eléctrica
Debe soportar cargas sin romperse / Fuerza
No puede ser demasiado caro / Costo por kg.

Una forma de seleccionar los mejores materiales sería buscar valores para las propiedades importantes de las fuentes confiables. Pero esto lleva mucho tiempo, y un diseñador puede perder materiales que simplemente olvidaron considerar. Una mejor manera es trazar dos propiedades de material en un gráfico, de modo que no se pasen por alto materiales (este tipo de gráfico se llama cuadro de selección de materiales) y se ha explicado en detalle en el capítulo. 5 de este libro. Una vez que los materiales han sido elegidos, el siguiente paso es normalmente pensar en las rutas de procesamiento.

Elegir el proceso correcto
Está muy bien elegir el material perfecto, ¡pero de alguna manera también tenemos que hacer algo con él! Una parte importante de comprender un producto es considerar cómo se hizo, en otras palabras, qué proceso de fabricación se utiliza y por qué.
Hay dos etapas importantes para seleccionar un proceso adecuado:
• Rendimiento técnico: ¿es posible fabricar el producto con el material y funcionar bien?
• Economía: ¿es posible fabricar el producto con un costo menor?

Observaciones finales
Finalmente, se puede decir que el análisis del producto es importante antes de desarrollar un nuevo producto y sirve lo siguiente:
• Piense en el diseño desde un punto de vista ergonómico y funcional.
• Decidir sobre los materiales para cumplir con los requisitos de rendimiento.
• Elija un proceso adecuado que también sea económico.

Si bien este enfoque a menudo funcionará, el diseño es realmente holístico, es decir, todo importa a la vez. Para tener un diseño holístico, el producto debe estar orientado al rendimiento o al costo. Esto también hace una gran diferencia cuando elegimos materiales. En un producto de alto rendimiento, como una raqueta de tenis, el costo es uno de los últimos factores que deben considerarse. En un producto sin rendimiento, como una botella de bebidas, el costo es de importancia primordial: la mayoría de los materiales proporcionarán un rendimiento suficiente (por ejemplo, aunque los polímeros no son fuertes, son lo suficientemente fuertes).

Maleque, M. A., & Salit, M. S. (2013). Materials selection and design. Springer Singapore.

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