1.
Luis
Pedraza
(10/11)
Ingeniería
de
Diseño
Diseño
de
producto
e
ingeniería
de
producto

2.
Rueda
CIM
SME
Luis
Pedraza
(10/11)

3.
De5inición
del
PRODUCTO
y
del
PROCESO
• Primer
segmento
de
la
rueda
SME
• Diseño
• Análisis,
simulación
y
selección
de
materiales
• Documentación
del
diseño
y
de
producción
Luis
Pedraza
(10/11)

4.
Diseño
del
producto
y
del
proceso
• Punto
de
par,da
para
un
estudio
de
CIM
• Los
departamentos
de
diseño
son
los
primeros
en
usar
nuevas
tecnologías,
para
realizar
tareas
de
diseño
y
documentación
• Obje,vo:
reducir
la
carga
de
tediosas
tareas
manuales
presentes
en
el
diseño
y
documentación
de
productos
nuevos
y
mejorados.
Luis
Pedraza
(10/11)
↑
eficiencia
y
↑
producKvidad
• En
esta
fase
empieza
la
concepción
inicial
del
producto,
normalmente
con
los
planos.
Los
datos
del
diseño
se
almacenan
en
una
base
de
datos
común

5.
Herramientas
de
diseño
Jean
de
la
Grive
Versalles
(1746)
Luis
Pedraza
(10/11)
“Lo#ing”
Guggenheim
(Bilbao)
Frank
Gehry
Arquitecto
(dibujo
de
1893)
Spline
mecánico
S
XVIII

6.
De5inición
del
producto
y
del
proceso
• Requisitos
• Seguir
un
modelo
de
diseño,
con
todos
los
pasos
crí,cos
a
seguir
en
el
diseño
• Soaware
y
herramientas
para
crear,
analizar
y
verificar
las
opciones
de
diseño
Luis
Pedraza
(10/11)
• PermiKr
Ingeniería
Concurrente
de
forma
que
el
personal
de
diseño
y
de
producción
parKcipen
en
la
fase
de
diseño
• Principios
de
diseño
que
permitan
crear
un
producto
que
se
pueda
fabricar
libre
de
defectos

7.
De5inición
del
producto
y
del
proceso
• Base
datos
empresarial
compar,da
con
una
imagen
única
de
toda
la
información
sobre
el
producto
• PDM:
Product
Data
Management
Luis
Pedraza
(10/11)
• Red
CIM
de
la
empresa
• LAN,
Ethernet

8.
De5inición
del
producto
y
del
proceso
Luis
Pedraza
(10/11)
Existe
intercambio
de
datos
de
manera
informal
entre
el
área
de
diseño
y
la
fábrica.
En
algunas
organizaciones
se
establece
una
comunicación
formal

9.
Ingeniería
de
diseño
• Comienzo
de
la
acKvidad
• Creación
de
un
nuevo
diseño
• Generalmente
la
orden
procede
de
ventas
y
marke,ng
• Orden
de
trabajo
para
el
departamento
de
Ingeniería.
REA
(Request
for
Engineering
Ac9on)
Luis
Pedraza
(10/11)
• Órdenes
internas
(un
departamento
ha
detectado
algún
problema)
• Órdenes
externas
(problema
con
origen
en
los
usuarios)

10.
Ingeniería
de
diseño
Luis
Pedraza
(10/11)

11.
Ingeniería
de
diseño
• Diseño
del
producto
• Responsable
del
diseño
y
análisis,
selección
de
materiales,
y
documentación
• Ingeniería
de
producción
Luis
Pedraza
(10/11)
• Trabajos,
procesos,
calidad
deseada
y
Kempos
de
proceso
• Decidir
si
se
compra
o
se
fabrica
• Técnicas
de
verificación
del
producto
y
del
proceso
de
producción:
estándares
de
calidad

12.
Ingeniería
de
diseño
• Departamento
de
Ingeniería
• Responsable
de
controlar
los
cambios
en
el
producto
• Consistencia
entre
lo
que
demanda
el
usuario
y
la
capacidad
de
producción,
diseño
o
modificación
de
un
producto
• Calidad
Luis
Pedraza
(10/11)
• Evita
errores
en
el
diseño
y
la
documentación

13.
Ingeniería
de
diseño
Luis
Pedraza
(10/11)

14.
Modelo
del
proceso
de
diseño
Concepción
• Evaluación
de
las
necesidades
(Conceptualización)
• Definición
del
problema
• (Groover,
2001)
Síntesis
• Detalles
Luis
Pedraza
(10/11)
Análisis
• Prueba
del
diseño.
Obtención
de
datos
• ¿Se
cumplen
las
especificaciones?
Evaluación
• Pensando
en
producción
Documentación

15.
Modelo
del
proceso
de
diseño
• Concepción:
definición
de
caracterís,cas
del
producto
(Form,
Fit,
FuncKon)
• Forma
• Forma
aproximada
y
esKlo
del
producto
• Adecuación
al
mercado,
y
relación
con
otros
productos
de
la
Luis
Pedraza
(10/11)
empresa
• CaracterísKcas
funcionales
• Mantenimiento,
fiabilidad,
rendimiento,
etc.
• Criterios
a
menudo
procedentes
de
markeKng

16.
Modelo
del
proceso
de
diseño
• CONCEPCIÓN
• Definir
el
problema
de
diseño
como:
• Típico
• Diseño
repe,,vo,
parecido
a
los
anteriores
• Alpico
Luis
Pedraza
(10/11)
• Diseño
conceptual,
algo
totalmente
diferente

17.
Modelo
del
proceso
de
diseño
• CONCEPCIÓN
• “El
diseño
repe**vo
es
la
aplicación
del
proceso
de
diseño
a
un
nuevo
producto
u9lizando
piezas
de
arAculos
previamente
diseñados,
o
pequeñas
variaciones
sobre
diseños
previos”
• Diseño
repe,,vo.
Secuencia
de
tres
pasoso
fases:
Luis
Pedraza
(10/11)
1. Establecer
las
caracterís,cas
msicas,
funcionales
y
de
mercado
del
producto
(FFF)
2. Clasificar
los
productos
actuales
con
caracterísKcas
similares.
• aplicar
diseño
paramétrico
y/o
• desarrollar
estándares
para
productos
similares
(piezas
estándar)
3. Modelar
el
producto
gráfica
y
analíKcamente
y
comunicar
el
diseño
a
las
demás
áreas

18.
Diseño
paramétrico
Luis
Pedraza
(10/11)
AutoCAD
2010:
Parametric
Design

19.
Modelo
del
proceso
de
diseño
• CONCEPCIÓN
• “El
diseño
conceptual
es
la
aplicación
del
proceso
de
diseño
a
la
creación
de
un
nuevo
producto
que
es
único,
y
no
se
parece
a
ningún
producto
de
los
que
se
fabrican
actualmente”
• Diseño
conceptual.
Secuencia
de
dos
pasos:
Luis
Pedraza
(10/11)
• Establecer
las
caracterís,cas
msicas,
funcionales
y
de
mercado
del
producto
(FFF)
• Modelar
el
producto
gráfica
y
analíKcamente
y
comunicar
el
diseño
a
las
demás
áreas
• Se
uKliza
menos
de
un
10%
de
las
veces
• CREATIVIDAD
“thinking
outside
the
box”

20.
Diseño
repetitivo
-­‐
conceptual
Luis
Pedraza
(10/11)

21.
Modelo
del
proceso
de
diseño
• SÍNTESIS
• Especificación
de
materiales,
caracterísKcas
geométricas,
detalle
dimensional
• Modificación
del
modelo
original
• Filtrado
Luis
Pedraza
(10/11)
• Diseño
para
ensamblado
• Diseño
para
fabricación
• Muy
acoplado
con
la
fase
de
concepción
Concepción
(Conceptualización)
Síntesis

22.
Modelo
del
proceso
de
diseño
ConceptualizaKon
• Nuevo
modelo
de
diseño
Syntehsis
filter
• Filtrado
y
enriquecimiento
Design
enrichment
en
el
proceso
de
síntesis
Luis
Pedraza
(10/11)
Design
for
assembly
Design
for
manufacturing
Analysis
EvaluaKon
DocumentaKon

23.
Modelo
del
proceso
de
diseño
• ANÁLISIS
• Se
chequea
el
diseño
y
se
recogen
datos
relaKvos
al
objeKvo
del
diseño.
• Uso
del
CAE.
• Propiedades
del
producto.
• Volumen,
área,
peso,
centro
de
masas,
etc.
Luis
Pedraza
(10/11)
• Análisis
de
elementos
finitos
(FEA).
• Esfuerzos
máximos,
transmisión
del
calor,
simulación
de
circuitos,
etc.
Escuadra
de
aluminio:
(a)
Diseño
original;
(b)
Diseño
óp,mo

24.
Modelo
del
proceso
de
diseño
Finite
Elements
Analysis
(FEA)
Luis
Pedraza
(10/11)

25.
Modelo
del
proceso
de
diseño
• EVALUACIÓN
• Se
estudian
los
datos
recogidos
en
la
fase
de
análisis,
para
ver
si
corresponden
con
las
especificaciones
definidas
en
la
fase
de
concepción
• Herramientas:
Luis
Pedraza
(10/11)
• SW
de
simulación
• HW
de
proto,pado
rápido

26.
Prototipado
rápido
LOM:
Laminated
Object
Manufacturing
Solido
SD300
Luis
Pedraza
(10/11)
Mcor
Matrix
Desktop
modeler

27.
Modelo
del
proceso
de
diseño
• DOCUMENTACIÓN
• Creación
de
planos
con
todas
las
vistas,
planos
de
detalle
y
de
ensamblado
• Detalles
de
diseño,
como
componentes
estándar,
notas
de
fabricación,
dimensiones
y
tolerancias
Luis
Pedraza
(10/11)
• Documentos
de
Ingeniería.
Número
de
pieza,
lista
de
materiales,
y
dónde
se
usa
cada
pieza
• Creación
de
ficheros
que
usarán
los
departamentos
de
planificación
y
control
de
la
producción,
ingeniería
de
producción,
markeKng
y
control
de
calidad

28.
Modelo
del
proceso
de
diseño
• PROBLEMAS
• No
parKcipan
en
el
diseño
• Fabricación
• Proveedores
• Otras
áreas
de
la
empresa
no
integradas
en
el
diseño
Luis
Pedraza
(10/11)
• SOLUCIÓN
• Modificación
del
modelo
⇒
INGENIERÍA
CONCURRENTE
• La
Ingeniería
concurrente
es
una
filoso^a
de
diseño
en
la
que
se
,enen
en
cuenta
al
diseñar
el
producto
los
sistemas
para
fabricarlo,
mantenerlo,
y
destruirlo
desde
la
fase
inicial
del
diseño

29.
Modelo
del
proceso
de
diseño
• Sistema
tradicional
• Flujo
lineal
• Baja
interacción
entre
los
grupos
responsables
del
diseño
• Realizado
sólo
por
ingenieros
de
diseño
Luis
Pedraza
(10/11)
• PROBLEMAS:
• Lo
productos
llegan
tarde
al
mercado
• Baja
calidad
• Mal
servicio
al
cliente
• Costes
altos
• No
Kenen
en
cuenta
manera
de
desechar
el
producto
finalizada
su
vida
úKl
• No
hay
parKcipación
del
personal
de
planta

30.
Modelo
del
proceso
de
diseño
Luis
Pedraza
(10/11)
• Nuevo
modelo
• Inclusión
de
la
Ingeniería
Concurrente
en
el
modelo
anterior
• El
nivel
de
parKcipación
es
mayor
en
las
primeras
fases
del
diseño.
En
las
úlKmas
fases
hay
menos
decisiones
críKcas
que
requieran
la
colaboración
del
resto
de
la
empresa

31.
Modelo
del
proceso
de
diseño
• Comienzo
con
un
plan
de
mercado,
donde
se
marcan
objeKvos
de
producción
y
precio
• A
conKnuación
se
diseña
con
Luis
Pedraza
(10/11)
el
modelo
de
Ingeniería
Concurrente
con
cinco
fases

32.
Modelo
Operacional
del
proceso
de
diseño
• Diseño
con
Ingeniería
Concurrente
• Diseño
conceptual
• Decisiones
sobre
las
especificaciones
del
producto.
Forma,
uKlidad
y
funcionalidad
(FFF)
• Las
decisiones
afectan
al
70%
del
valor
final
del
producto
y
del
Luis
Pedraza
(10/11)
impacto
de
mercado
• Requiere
los
mejores
ingenieros
y
herramientas
• Uso
de
simulación
para
el
análisis
de
diseños
alternaKvos

33.
Modelo
Operacional
del
proceso
de
diseño
• Diseño
con
Ingeniería
Concurrente
• División
del
producto
en
subensamblajes
• IdenKficación
de
posibles
variantes.
• Aumenta
el
número
de
departamentos
involucrados
en
el
diseño
• Diseño
modular
para
reducir
el
número
de
subensamblajes
Luis
Pedraza
(10/11)
diferentes.
Se
consiguen
menores
costes
y
una
respuesta
rápida
a
las
condiciones
del
mercado

34.
Modelo
Operacional
del
proceso
de
diseño
• Diseño
con
Ingeniería
Concurrente
• Diseño
de
piezas
aisladas
• Se
diseñan
todas
las
piezas
del
producto
principal
y
los
subensamblajes
• Es
cuando
parKcipan
el
máximo
número
de
personas
en
el
diseño
Luis
Pedraza
(10/11)
• Cambios
drásKcos
en
las
especificaciones
producen
grandes
retrasos
y
son
muy
caros
• Diseño
del
ajuste
entre
piezas
• Énfasis
en
el
proceso
de
fabricación
• Análisis
y
simulación
de
tolerancias
• En
productos
electrónicos,
se
chequean
los
circuitos
integrados

35.
Modelo
Operacional
del
proceso
de
diseño
• Diseño
con
Ingeniería
Concurrente
• Agrupación
de
piezas
y
subensamblajes
• Se
determina
la
secuencia
de
ensamblado
• Se
diseñan
los
equipos
accesorios,
como
soportes
• Normalmente,
se
recKfican
los
diseños
previos
de
las
piezas
y
Luis
Pedraza
(10/11)
subensamblajes.
Se
refinan
las
tolerancias,
o
se
añaden
superficies
de
agarre
• Se
desarrollan
estrategias
para
validar
el
producto
• Descripción
del
proceso
acorde
con
ISO
9000

36.
Líneas
generales
de
la
5iloso5ía
de
Ingeniería
Concurrente
(I)
• Desde
el
inicio,
deben
incluirse
expertos
de
todos
los
dominios
como
parKcipantes
en
el
proceso
de
diseño
• Evitar
tomar
decisiones
irreversibles
antes
de
que
sea
necesario
• Realizar
una
op,mización
con,nua
del
producto
y
del
proceso
Luis
Pedraza
(10/11)
• IdenKficar
los
conceptos
del
producto
que
son
inherentemente
fáciles
de
fabricar
• Centrar
el
diseño
de
los
componentes
en
la
fabricación
y
el
ensamblaje
• Integrar
el
diseño
del
proceso
de
fabricación
en
el
diseño;
converKr
un
concepto
en
fabricable,
vendible
y
usable.
AnKcipando
los
métodos
y
problemas
del
proceso
de
fabricación

37.
Líneas
generales
de
la
5iloso5ía
de
Ingeniería
Concurrente
(II)
• Reducir
el
número
de
piezas
y
partes
• Incrementar
la
intercambiabilidad
entre
modelos.
Definir
subensamblajes
que
puedan
usarse
en
varios
modelos
• Mejorar
la
robustez
del
producto
y
del
proceso
Luis
Pedraza
(10/11)
• IdenKficar
los
pasos
del
proceso
que
por
su
dificultad
impiden
hacer
predicciones
de
Kempos
y
costes
• Ajustar
las
tolerancias
para
eliminar
fallos
durante
el
ensamblaje
• IdenKficar
los
elementos
que
deben
verificarse
• Diseñar
piezas
auxiliares
• Diseñar
el
proceso
de
fabricación
y
la
secuencia
de
ensamblaje

38.
Modelo
del
proceso
de
diseño
• Diseño
con
Ingeniería
Concurrente.
CONCLUSIÓN
• Requiere
más
,empo
y
dinero
que
la
metodología
de
diseño
convencional
• Cada
paso
involucra
no
sólo
a
los
diseñadores
del
producto,
sino
a
diseñadores
de
sistemas
de
fabricación,
de
mantenimiento
y
de
Luis
Pedraza
(10/11)
gesKón
de
residuos
• Reduce
el
,empo
de
llegada
al
mercado,
ya
que
los
sistemas
de
producción
están
listos
antes,
al
tenerse
en
consideración
durante
la
fase
de
diseño
• La
construcción
de
herramientas
y
sistemas
de
producción
no
comienza
hasta
que
no
ha
finalizado
el
diseño

39.
¿Qué
es
ISO9000?
• ISO9000
es
una
familia
de
estándares
de
calidad,
desarrollados
por
la
Organización
Internacional
para
la
Estandarización
• Las
compañías
pueden
ser
cer,ficadas
ISO9000
mediante
una
rigurosa
auditoría
a
sus
procesos
Luis
Pedraza
(10/11)
• El
propósito
de
esta
auditoría
es
demostrar
que
las
compañías
han
documentado
sus
procesos
en
las
20
diferentes
categorías,
y
que
están
llevando
a
cabo
sus
procesos
tal
como
los
han
documentado
• Esta
cer,ficación
ayuda
a
asegurar
a
otras
compañías
que
determinada
firma
realmente
hace
lo
que
dice,
siempre

40.
¿Bajo
qué
estándar
le
corresponde
certi5icarse
a
mi
compañía?
• Bajo
versión
1994
del
Estándar:
• ISO9001.
Compañías
que
llevan
a
cabo
todas
las
acKvidades
desde
diseño
y
desarrollo
de
productos,
procuración
de
materias
primas,
producción,
pruebas,
instalación
y
servicio
• ISO9002.
Compañías
que
llevan
a
cabo
todas
las
acKvidades,
excepto
Luis
Pedraza
(10/11)
diseño
y
desarrollo
de
productos
• ISO9003.
Compañías
que
llevan
a
cabo
sólo
inspección
y
pruebas
• A
parKr
de
la
entrada
en
vigor
de
la
versión
2000
del
Estándar,
estos
tres
documentos
se
fusionan
en
uno
solo,
denominado
ISO9001-­‐2000
y
cada
compañía
deberá
especificar
cuáles
cláusulas
pretende
dejar
fuera
del
alcance
de
su
cerKficación,
en
común
acuerdo
con
la
firma
acreditadora
que
la
vaya
a
cerKficar,
todo
esto
bajo
las
directrices
del
Estándar