1. Taller Técnicas en ingeniería y Diseño.
José Andrés Merchán 4121504
Presentado a Edwin Raúl Rivera Casadiego
Fundación Universidad de América
Facultad de Ingenierías
Diseño de Elementos de Maquinas I
Bogotá DC
2014
2. 1
Contenido
1. INGENIERÍA CONCURRENTE (ingeniería simultánea, diseño total o diseño
integrado) ..............................................................................................................................2
1.1. ILKO SA fabricante de artículos de cocina (Aplicación) .................................2
2. DISEÑO PARA LA FABRICACION Y ENSAMBLE (DFMA “Design for
Manufacturing and Assembly”) ..........................................................................................2
2.1. Productos de Uromac (Aplicación).....................................................................4
3. ADMINISTRACION DEL CICLO DE VIDA DE UN PRODUCTO..........................4
3.1. Ciclo de Vida del Automóvil (Aplicación)...........................................................5
4. INGENIERIA INVERSA ...............................................................................................5
4.1. Disección de un destornillador eléctrico (Aplicación) ......................................6
5. Bibliografía.....................................................................................................................7
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1. INGENIERÍA CONCURRENTE (ingeniería simultánea, diseño total o diseño
integrado)
Es una forma de concebir la ingeniería de diseño y desarrollo de productos y
servicios de forma global e integrada. Tiene por objeto concebir los productos y
servicios de forma global en beneficio de los usuarios, lo cierto es que repercuten
de distinta manera sobre los intereses de las empresas y de las colectividades.
En la ingeniería concurrente cada nuevo proyecto se trabaja con técnicas
disciplinadas y en conjunto con un grupo multidisciplinario de tiempo completo. Éste
equipo de trabajo debe estar formado por ingenieros de diseño, ingenieros de
fabricación, personal de mercadotecnia, de compras, finanzas y proveedores del
equipo de fabricación y componentes a utilizar.
Los fundamentos de la ingeniería concurrente se dividen en 5 temas:
1. El concepto de ciclo de vida
2. Evolución de los modelos del proceso de diseño
3. Familia, portafolio y gama de productos
4. Arquitectura de producto y modularidad
5. Flujo de información en el proceso de diseño
1.1. ILKO SA fabricante de artículos de cocina (Aplicación)
Una de las empresas que ha aplicado esta metodología de trabajo es ILKO SA, que
es fabricante de artículos de cocina. Lo ha hecho solamente en forma conjunta de
tres departamentos, los cuales son: Marketing, Diseñoy Desarrollo. En resumen los
tres departamentos tienen que ser uno y si no es así se trata de lograr esta unión,
ya que para que el producto pueda cumplir con todos los requisitos deben estar los
tres íntimamente ligados, puesto que tienen que ir conjuntamente analizando el
producto, en especial Marketing y Diseño en el proceso de diseño en sí y en la
creación del prototipo del producto a crear.
2. DISEÑO PARA LA FABRICACION Y ENSAMBLE (DFMA “Design for
Manufacturing and Assembly”)
Es un conjunto de técnicas y metodologías para la mejora del diseño, o rediseño,
de un producto y tienen como objetivo principal mejorar los aspectos de
fabricabilidad, montabilidad y costes, respetando las funciones esenciales del
producto.
4. 3
Proporciona baja rentabilidad con un bajo riesgo, retornándose rápidamente el
dinero invertido en el proyecto.
Un proyecto DFMA se desarrolla con los siguientes ítems.
- Definición del equipo de trabajo se debe de definir el equipo de trabajo que
participará en el proyecto. Se debe de elegir al jefe de proyecto, como responsable
y coordinador del mismo. Le acompañará un equipo formado por personas con
formación variada que aseguren una visión plural del proyecto.
- Definición del producto se realizan las especificaciones de un producto que pueden
clasificarse como requerimientos o como deseos. Un requerimiento es una
especificación sin la cual la máquina pierde su objetivo, mientras que un Deseo es
una especificación que, sin ser estrictamente necesaria para el objetivo de la
máquina, mejoraría determinados aspectos. Es en este momento en el que se debe
de añadir un análisis pormenorizado del ciclo de vida del producto.
- Diseño conceptual, materialización y detalle del producto se generan soluciones
alternativas que después son simuladas (o probadas) y evaluadas y que constituyen
la base para la decisión a seguir. El diseño conceptual es la etapa en la que se
generan soluciones alternativas en función de las especificaciones surgidas en la
fase anterior. Como resultados finales se debe de obtener un principio de solución,
una estructura funcional y una estructura modular. A continuación se procede a la
materialización, fase en la cual se concretan las formas y dimensiones de las
distintas piezas y componentes y, a la vez, se articulan de manera que aseguren la
realización de las funciones. Por último, el diseño de detalle tiene por objetivo
completar la determinación de las piezas y preparar la documentación del producto
para la fabricación. El estudio de la arquitectura del producto, su reajuste y rediseño
tienen cabida en este periodo. La arquitectura de un sistema se crea durante las
primeras etapas de diseño y se adapta o modifica en etapas posteriores. Otro de
los factores a los cuales se les debe prestar especial atención es a la modularidad.
Existe una nueva tendencia a la hora de diseñar productos, que consiste en la
creación de conjuntos complejos a partir de la integración de componentes
individuales.
- Fabricación Una vez detallado el diseño del producto la última fase sería la de
fabricación. Un diseño con DFMA facilitaría ese proceso ya que es habitual
encontrar dificultades a la hora de automatizar la fabricación, sobre todo cuando se
habla de procesos manuales.
5. 4
2.1. Productos de Uromac (Aplicación)
Título del proyecto
Optimización de la fabricación de los productos de Uromac, aplicando técnicas de
diseño para la fabricación y ensamblaje.
Descripción del proyecto
En el proyecto se realizó un análisis de la línea de productos para identificar cuál de
ellos tenía un mayor sobrecoste y por tanto a cuál aplicar las técnicas de DFMA.
Una vez identificados se realizó un rediseño de la gama para la obtención de un
modelo simplificado y autorreferenciado de forma que se evitaran los errores en el
montaje y reducir así el número de referencias.
Objetivos del proyecto
1. Reducción del número de componentes que conforma el dispositivo
2. Reducción del número de referencias de la gama de productos
3. Disminución del número de proveedores
4. Disminución del número de horas de montaje del producto
Fases seguidas para la aplicación de la metodología de dfma
1. Análisis de los productos actuales de URO: extrapolando nº de horas de cada
fase de montaje y material usado. De esta forma se obtiene sobre qué conjuntos es
más interesante realizar un rediseño.
2. Fase de diseño de concepto: con el objetivo de simplificar el número de piezas y
estandarización, reduciendo la mano de obra y el número de proveedores.
3. Fase de diseño de detalle: diseño de piezas autoreferenciadas, es decir, con una
única forma de montaje.
4. Prototipo y corrección de problemas (interferencias, ajustes).
3. ADMINISTRACION DEL CICLO DE VIDA DE UN PRODUCTO
Conjunto de etapas que recorre una determinada entidad desde que se inicia su
existencia hasta que termina. El ciclo de vida de un producto es el conjunto de
etapas que recorre un producto (considerado como objeto individual) desde que es
creado hasta su fin de vida.
Recorre unas primeras etapas en el seno una empresa (definición, diseño y
desarrollo, fabricación, embalaje, transporte) hasta su venta y, después, recorre
otras etapas posventa que corresponden al usuario y, eventualmente, a la
colectividad.
6. 5
Se ha creído conveniente agrupar el ciclo de vida de un producto en las etapas
siguientes:
> Decisión y definición
> Diseño y desarrollo
> Fabricación
> Distribución y comercialización
> Utilización y mantenimiento
> Fin de vida
3.1. Ciclo de Vida del Automóvil (Aplicación)
En la Introducción se suele montar un número muy reducido de motorizaciones y
uno o dos versiones de carrocería. En la fase de crecimiento, se decide aumentar
el número de carrocerías disponibles – versiones en tres puertas o familiares – y la
inclusión de una motorización diésel. La fase de madurez, al tercer año de su
lanzamiento se ofrecen todas las motorizaciones que el mercado demanda – tanto
en gasolina como en diésel logrando de esta manera que los consumidores tanto
de coches potentes como aquellos que desean un consumo más que razonable,
puedan optar a la compra del vehículo. Al cuarto año surge lo que se denomina el
restyling o lavado de cara del modelo que se centra en pequeños retoques estéticos,
cambio de las ópticas, nuevo diseño frontal. La fase de la incógnita a resolver si
dejar morir o no el modelo. En caso afirmativo, el cese de la fabricación del modelo
es inminente tanto como el lanzamiento de un nuevo modelo que cubra el hueco
dejado por el anterior, pero si por el contrario, se decide seguir luchando, la
estrategia a utilizar por la mayoría de fabricantes es la de ofrecer al mercado el
modelo actual con una amplia mejora de equitación.
4. INGENIERIA INVERSA
Desentraña los misterios y secretos de los sistemas en uso. Esto significa que es
un proceso de diseño que puede ser aplicado a un producto existente, a un prototipo
o un concepto detallado. Este es un proceso que utiliza una variedad de técnicas en
forma de modelos, esquemas, pautas y teorías normativas para diseccionar y
entender completamente un producto.
Aunque la ingeniería inversa es extensamente utilizada para propósitos de rediseño,
puede también ser utilizada por otras razones, al menos cinco posibles motivaciones
detrás de la ingeniería inversa de un producto son: (1) Benchmarking (tomar
"comparadores" de un producto para transferir el conocimiento de las mejores
prácticas), (2) evaluación y estudio crítico del producto de un competidor, (3)
7. 6
mejoramiento de la calidad, (4) reducción de costos, y (5) simplemente para
entender su funcionamiento.
Involucra el metódico desarme y ensamble de un dispositivo, teniendo cuidado de
documentar, evaluar, y reportar sobre el estudio de su función; como valor agregado
de este proceso se desprenden las modificaciones o mejoras que se le hagan al
dispositivo como resultado del ejercicio.
4.1. Disección de un destornillador eléctrico (Aplicación)
Involucra la disección de un destornillador a batería (inalámbrico) marca Uno, ref.
5D24.La batería es de 2.4 V y su motor puede girar a 250 rpm. La realización del
ejercicio involucra el desensamble y ensamble del objeto, dejándolo en iguales
condiciones de operación y desempeño.
Examine por completo el destornillador, trate de establecer características como
peso, apariencia, color, textura, como se siente en las manos, etc. Haga una lista
con todos los componentes visibles en su exterior. Haga funcionar el destornillador.
Ahora que lo ha visto funcionar, como cree que trabaja? - Haga una hipótesis de
cómo trabaja el destornillador. Como está el destornillador ensamblado? Abra el
destornillador, separe una de las carcasas. –Mire lo que hay dentro, es esto lo que
usted pensó que debería ser?. Nombre todas las diferentes funciones que usted ve
que se estaban ejecutando. Que partes están ejecutando estas funciones – Escriba
esto en seguida de las funciones que listó. De nuevo, complete la tabla de
componentes, manufactura y función para todos los componentes en el interior del
destornillador. Haga un dibujo del interior en donde se puedan ubicar las partes.
Siga los pasos previos en sentido inverso para ensamblar el destornillador.
Asegúrese que todos los elementos se encuentran en su posición, los tornillos están
bien ajustados y que el destornillador aún trabaja, en lo posible agregue grasa al
motoreductor para suplir la que puede haberse perdido en el desensamble.
8. 7
5. Bibliografía
Amaya, C. L. (1999). Ingeniería simultánea,Un enfoque para reducir los tiempos
de entrega, mejorar la calidad y disminuir los costos.
Coches y marketing. (s.f.). Ciclo de vida del automovil. Obtenido de Como la
propia vida, el transcurso de los años, hace que el automóvil pase por
varias fases.: http://cochesmk.com/ciclo-de-vida-del-automovil/
Enric, B. (2000). Ingeniería concurrente. Guía para su implantación en la empresa,
diagnóstico y evaluación. .
Prodintec. (s.f.). DISEÑO PARA FABRICACIÓN Y ENSAMBLAJE. Fundación
Prodintec.
Torres, C. G. (20 Junio de 2008). Ingenieria inversa: Una herrmienta para la
iniciacion del diseño. V CONGRESO BOLIVARIANO DE INGENIERÍA
MECÁNICA, 184-190.