Diseño de correctores de cinta

MEMORIAS DEL XII CONGRESO ANUAL SOMIM
20 al 22 DE SEPTIEMBRE, 2006 ACAPULCO, GRO. MÉXICO
ISBN 968-9173-00-6 5 - 40 Derechos Reservados © 2006, SOMIM
Identificación de guías y tendencias de diseño en un producto cotidiano y la
evaluación de su funcionamiento, a través de un estudio de diseño comparativo
entre modelos y marcas existentes en el mercado.
Olivares Guajardo Gustavo (gustavo_olivaresmx@yahoo.com.mx ), Romo Perea Iván (RomoPerea@hotmail.com),
Vázquez Jiménez Carlos Alberto (VazquezJimenezCA@hotmail.com), Ramírez Reivich Alejandro
(arunam@prodigy.net.mx), Marcelo López Parra (lopezp@servidor.unam.mx), Pilar Corona Lira (pilicorona@gmail.com)
Autores
Posgrado de Ingeniería Mecánica, Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México.
Teléfono: (55) 56 22 30 07 Ext. 146 y 150
RESUMEN
En siguiente artículo reporta un ejercicio de
diseño que permite entender a un grupo de
diseñadores novatos las virtudes y el tipo
de conocimiento que se puede obtener al
generar un análisis estructurado y
sistematizado para identificar las distintas
posibilidades y aspectos de diseño que
existen en el proceso de crear un nuevo
producto.
A través de la identificación y el estudio de
un grupo de 22 diferentes correctores que
se encuentran en el mercado, se generó la
descripción de la estructura funcional y el
diagrama funcional de los productos
existentes.
Además de realizaron pruebas de
desempeño para medir y evaluar las
características de cada corrector de cinta.
Se obtuvieron como resultado seis valiosos
índices de diseño, que corroboran las guías
y tendencias de diseño identificadas para
los correctores de cinta.
Finalmente se muestran posibles
configuraciones para diseñar nuevos
productos de correctores.
ABSTRACT
The following paper reports a design
exercise that allows novice designers to
insight the virtues and knowledge obtained
from a structured and systematic analysis
to identify different design aspects that exist
in the creative process of creating a new
product.
Through the identification and the study of a
group of 22 commercial correction tapes,
there was generated a description of the
functional structure and the functional
diagram of the products.
There were developed tests to evaluate the
performance of each correction tape that
was in the analysis group. We got as a
result six valuable design parameters that
prove the design tendencies and guides
detected for the design of the correction
tapes.
Finally the paper shows a set of different
design configurations for new products of
correction tapes.
NOMENCLATURA
PS. Poliestireno.
PVC. Cloruro de Polivinilo.
PET. Teraptalato de Polietileno.
PP. Polipropileno.
TiO2. Oxido de Titanio.
POM. Polioximetileno.
η. Índice de superficie.
DEFINICIONES
Definición de Esquema:
Solución comprendida a un determinado
problema de diseño, la cual cuenta con una
estructura funcional definida y una
configuración explícita. French [6,7].
Definición de Función:
Es la relación entre las entradas y salidas
del corrector. (Los requerimientos
determinan la función). Pahl and Beitz [14].
Definición de Índice de diseño:
Es un valor de evaluación que indica algún
aspecto o un mérito tecnológico para el
conjunto de sistemas técnicos estudiados.
Ramírez [15].
INTRODUCCIÓN
El presente artículo reporta un ejercicio de
tipo académico-teórico-práctico de diseño
en ingeniería y que tiene el objeto de
identificar los distintos aspectos que
intervienen el diseño de un objeto y la

posibilidad de comprender guías y
tendencias de diseño en un producto de
uso cotidiano.
Dicho estudio tiene como propósito el
preparar a un grupo de jóvenes
diseñadores para enfrentar un problema de
mayor complejidad como el diseño de una
máquina automática de producción.
Se escogió como caso de estudio el
corrector de cinta que es un producto del
cual existen gran variedad de modelos y
marcas en el mercado. Se identificaron y
compararon 22 diferentes modelos de
correctores de cinta, que pertenecen a 11
diferentes marcas.
Se eligió el estudio de este producto por las
siguientes razones:
• Existe una gran variedad de correctores
de cinta en el mercado, con distintos
arreglos y elementos pero con una
misma finalidad (la de imprimir sobre
una hoja de papel una marca de cinta
blanca).
• El costo reducido de los correctores de
cinta es idóneo para realizar un estudio
comparativo de esta naturaleza, ya que
nos permite adquirir una muestra
representativa para el mismo.
• Se puede desarmar y visualizar cada
componente, además de realizar
pruebas funcionales de forma sencilla.
• El mecanismo y funcionamiento son
simples y altamente didácticos para
que profesionales y alumnos en el área
de diseño aprendan una metodología
de análisis.
La metodología de análisis del diseño de
los correctores de cinta esta dividida en
cinco partes:
1.- Un estudio de diseño comparativo entre
los diferentes correctores de cinta, que esta
basado en la metodología de diseño
comparativo propuesta por Ramírez [15].
Los estudios de diseño comparativo son de
gran ayuda para identificar y evaluar el uso
de las guías y tendencias de diseño
actuales. Con las metodologías utilizadas
se logra identificar índices comparativos
para un rediseño y la posibilidad de
encontrar nuevas alternativas de rediseño o
el diseño de un producto nuevo.
2.- Un análisis de la estructura funcional de
un corrector típico, basado en la
metodología de diseño de Pahl & Beitz [14].
3.- El desarrollo del diagrama funcional del
producto y su posterior optimización
siguiendo la metodología de Pahl and Beitz
[14] y Aguirre [1].
4.- Desarrollo de la Tabla Kernel, French
[6,7], que es una tabla que representa en
forma simplificada las funciones principales
y la estimación del espacio de soluciones
5.- La exploración e identificación del uso
de principios de diseño.
ANTECEDENTES
El origen de los correctores surge a partir
del mecanismo que se utilizó en las
máquinas de escribir mecánicas a partir de
los años 70 y posteriormente se generalizó
en las máquinas de escribir eléctricas. Este
hecho se muestra claramente reflejado a
mediados de los años 90 corroborándose
en las distintas patentes revisadas en este
trabajo [19,20]. Ante la inquietud de
identificar mejoras de los productos
existentes y de innovar, a partir de los
correctores de cinta de las máquinas de
escribir, se han estado haciendo
modificaciones progresivas hasta llegar a
los correctores de cinta manuales que se
encuentran en el mercado actualmente.
CASO DE ESTUDIO
Fase inicial de la metodología de trabajo
(cinco aspectos estudiados en los
diversos correctores de cinta):
Las configuraciones que se encontraron en
los correctores son distintas unas de otras
y ofrecen una diferente solución para un
mismo propósito. Los aspectos
identificados son:
a) Guía de la cinta: En los correctores
se cuenta con este tipo de guía en el
aplicador. Con este tipo de apoyo se evita a
que la cinta no se salga del aplicador.
Figura No. 1 Opciones de guías de cinta

b) Trinquete de la cinta: Para evitar que el
corrector se use en sentido inverso, se
encontraron dos tipos de seguros en el
mecanismo los cuales permiten que el
giro sea únicamente en un sentido.
Figura No. 2 Trinquete de la cinta
c) Mecanismos utilizados: Las
siguientes configuraciones de mecanismos
que se muestran son las básicas que se
encontraron en los correctores. Es
importante mostrarlos porque cada uno de
estos es una solución viable para una sola
finalidad. Estos son de engranes, doble
carrete autodeslizante y de banda.
Figura No.3 Mecanismo de Engranes.
Figura No. 4 Mecanismo de Discos
Deslizantes.
Figura No. 5 Mecanismo de Bandas.
d) Topología Elemental: Es importante
mostrar la topología del corrector ya que
esta influirá en el ensamble del mismo, y
sabemos que el ensamble influye a su vez
en la producción y el costo del producto. Se
encontraron estas configuraciones
topológicas en los correctores, mostrando
el modo básico de su ensamble:
Figura No. 6 Topologías
Fase 1 de la metodología de trabajo
(estudio de diseño comparativo):
Se midieron y contabilizaron 8 índices de
diseño. Cada uno de estos índices nos
permitió identificar de manera explicita
ventajas y desventajas competitivas de
cada corrector.
En la siguiente tabla se muestran los
valores de los diferentes índices obtenidos
para cada corrector:
Con el desarrollo de las gráficas de
comparación entre los diversos índices de
diseño se logró obtener una mejor
perspectiva sobre el grado en que cada
diseño cumple con los objetivos del
producto.
La primera estimación realizada es en las
superficies totales y las superficies
utilizadas de cada corrector. El índice de
compactibilidad es el cociente entre la
superficie utilizada y la superficie total. Este
índice nos da una referencia sobre el grado
de aprovechamiento del espacio disponible

en cada corrector. A mayor grado de
compactibilidad corresponde una mejor
práctica del diseño, siendo el valor ideal
igual a 1 porque no hay razones existentes
que requieran la utilización de espacios
muertos.ModeloCorrectores
Costos[$]
ÁreaTotal[mm
2
]
Áreamecanismo[mm
2
]
No.Inserciones
NoPiezas
Peso[gr.]
ηÁrea(eficiencia)
(1) 15 2125 791.8 6 7 12.6 0.37
(2) 10 2700 1302 11 9 17.5 0.48
(3) 19.9 1775 666 8 8 14.6 0.38
(4) 33.9 2600 1562.2 5 7 15.8 0.60
(5) 10 2150 752.17 5 12 21.1 0.35
(6) 24.25 2500 812.3 7 8 15.8 0.32
(7) 23 1550 897.27 4 9 9.5 0.58
(8) 32.9 2250 1156.67 9 7 15 0.51
(9) 8 2050 826.6 6 10 19.6 0.40
(10) 10 2550 1340.78 11 8 19 0.53
(11) 15 2600 1449.15 4 20 30.4 0.56
(12) 10 3175 1842.6 7 7 26.7 0.58
(13) 26.9 2000 940.2 11 6 12.3 0.47
(14) 8 2000 826.99 5 8 16.4 0.41
(15) 23 2175 811.64 14 9 17.9 0.37
(16) 8 2450 824.4 6 11 16.4 0.34
(17) 10 2675 1734.6 4 7 25 0.65
(18) 15 2275 1121.74 5 9 16.8 0.49
(19) 15 4375 2451.8 12 28 43.4 0.56
(20) 29.9 3050 1655.8 6 7 18.7 0.54
(21) 29.9 1975 896.28 12 12 17.3 0.45
Tabla No. 1 Resultados obtenidos
Se identificó que el corrector que mejor
cumple con el índice de compactibilidad es
del modelo 17 debido a que supera a los
demás correctores con un valor de 0.65.
Se obtuvo un valor promedio para el índice
de compactibilidad de 0.44 por lo tanto que
el conjunto de correctores analizados
tienen en promedio más de la mitad de su
superficie sin utilizar, encontrando ahí una
área de oportunidad de rediseño.
Analizando individualmente se encontró
que 6 de los correctores logran tener un
índice de compactibilidad que supera el
valor de 0.5 lo que nos permite observar
que éstos correctores poseen
características de diseño más competitivas.
Figura No. 7 Índice de compactibilidad
La figura ocho, muestra la comparación de
los índices de peso, costo y número de
partes.
El sistema de referencia propuesto, tiene
en el eje de las abscisas el índice de peso,
en el eje de las ordenadas el índice de
costo y el tamaño de la burbuja representa
el índice de número de partes.
Con el estudio de esta gráfica se encontró
una posición que satisface los
requerimientos de manufactura, de
ensamble y de margen de ganancia. Esto
es que la burbuja se encuentre lo más
cerca posible del origen en cuanto al índice
de peso debido a que afecta directamente
los costos de manufactura en serie. En el
índice de costo es conveniente que la
burbuja este lo más alejada posible del
origen lo cual indica un mayor margen de
ganancia y en cuanto al tamaño de la
burbuja se encontró que entre más
pequeña sea representa menos partes y un
producto más sencillo.
Se sabe que en esta gráfica, para la
muestra estudiada, los correctores modelos
8 y 17 son los que mejor satisfacen la
ubicación propuesta.
Los correctores modelos 11 y 19 se
encuentran en una ubicación distinta ya
que cuentan con un diseño muy robusto,
(son modulares y cuentan con un mayor
número de partes y de funciones) y
márgenes de ganancia pequeños.

Figura No. 8 Índice de Peso, Precio y
Número de Partes
El índice precio/masa representa el grado
de materialización del valor potencial de un
producto, proceso o servicio.
Para el presente análisis encontramos que
aproximadamente la mitad de los
correctores de cinta se ubica alrededor de
medio peso por gramo y algunos
correctores se venden hasta en 2.5 pesos
por gramo.
Tal espectro de valores en el índice
precio/masa se justifica debido a que los
correctores con un mayor índice
precio/masa ofrecen al consumidor un
producto con mayor valor agregado.
Cociente precio/masa
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
Correctores
precio/masa
[$/gr]
Figura No. 9 Índice del cociente de
Precio vs. Masa
Fase 2 de la metodología de trabajo
(análisis de la estructura funcional):
De acuerdo con los requerimientos de
diseño se determina la función del sistema,
en otras palabras las relaciones entre las
entradas y las salidas del sistema.
Una vez que el problema ha sido
propiamente formulado y que se han
establecido los requerimientos de diseño es
posible establecer un diagrama de bloques
basado en flujos de energía, material y
señales para expresar las relaciones entre
las entradas y salidas del sistema
independientemente de la solución al
mismo.
En nuestro caso de estudio del corrector de
cinta una determinada cantidad de cinta
correctora es removida de un carrete y el
problema es aplicar el sustrato corrector
sobre una superficie de papel blanca de la
manera más homogénea posible. El
resultado en el sistema de la cinta
correctora resulta en un flujo de material
con las funciones (referirse a la figura 16,
anexo 2):
(2) Contener material.
(3) Trasportar material.
(4) Conducir material.
(5) Transferir material.
(6) Prevenir el flujo del material.
(7) Contener desecho.
También resulta en un flujo de energía
(referirse a la figura diez):
(1)Trasmitir energía.
(3) Trasportar material.
(4) Conducir material.
(5) Transferir material.
En el anexo 2 se puede observar el
diagrama funcional correspondiente a un
corrector de cinta típico, figura 16.
La función general de un sistema puede ser
dividida en subfunciones en un paso
posterior de la etapa de diseño. La
combinación de subfunciones individuales
nos da como resultado la estructura
funcional que representa a la función
general.
La figura 17, (ver anexo 2), representa la
estructura funcional de un corrector de
cinta típico, la cual nos muestra los
elementos del sistema, las funciones
principales, las subfunciones
correspondientes y las relaciones
existentes entre ellas.
De acuerdo con las especificaciones del
problema, la estructura funcional puede ser
modificada en lo correspondiente a sus
subfunciones (adición, sustracción o

variación). Por este tipo de análisis es
posible desarrollar sistemas modulares,
agrupar funciones o simplificar funciones.
A continuación se muestran variantes de
diagramas funcionales con los que se
pueden adicionar, sustraer, o variar
funciones en la búsqueda de soluciones
más simples y económicas. Estos
diagramas representan las gamas de
soluciones del problema, donde hasta la
fecha se conocen los correctores de cinta,
tipo pluma, de brocha y esponja.
Este análisis es muy útil para desarrollar
sistemas para los cuales al menos una
solución con la apropiada estructura
funcional es conocida, esto para el caso de
diseños adaptativos más que diseños
originales.
Fase 3 Desarrollo del diagrama
funcional del producto.
El diagrama funcional número 1
corresponde a una solución cuyas
funciones principales están por separado.
Razón por la cuál el problema puede ser
simplificado en una etapa de rediseño
posterior.
Figura No. 10 Propuesta de Diagrama
Funcional Número 1.
Para el diagrama funcional las funciones 2
y 3, y 6 y 7 se adicionan para buscar una
nueva solución que cuente con un grado de
claridad mayor al diagrama funcional
número 1.
Para la tercera propuesta de diagrama
funcional se mantiene la función 2 y se
adicionan en las funciones 3 y 4, y 6 y 7.
Con esta propuesta se logra otra alternativa
de solución para el problema.
La cuarta propuesta de diagrama funcional,
presenta funciones que han sido
adicionadas hasta en bloques de tres y que
originalmente se encontraban
individualmente en serie (haciendo la
analogía a los circuitos eléctricos). Sin
embargo uno debe ser cuidadoso de este
tipo de configuración pues se puede
romper fácilmente el balance entre los
elementos de la solución y las funciones
que deben cubrir como nos lo indica Glegg
[9 y 10].
La quinta propuesta de diagrama funcional
muestra una disposición abierta de
relaciones entre funciones, lo que plantea
un sistema con un flujo transparente de
materia y energía a través del sistema.

Fase 4 Tabla Kernel, exploración del
espacio de soluciones.
El problema a resolver en cuestión cuenta
con un espacio de soluciones muy grande.
Para poder ubicarlo y estimarlo se
desarrollo una Tabla Kernel para generar el
número de soluciones posible.
La Tabla Kernel refiere las funciones
principales para resolver el problema y los
correspondientes medios para lograrlo, los
cuáles a su vez se subdividen en
mecanismos, material y procesos de
manufactura.
Para la función “Transmitir Energía”
tenemos 96 soluciones teóricas, sin
embargo únicamente cuatro de los
mecanismos, cuatro de los materiales y un
proceso de manufactura son viables para
dar solución a esta función, por lo que el
número de soluciones para esta función es
de 16 posibles soluciones reales, que
representa el 17% de las soluciones
teóricas.
En el anexo 2 se muestra la tabla Kernel
correspondiente al problema del caso de
estudio.
La siguiente tabla nos muestra que existe en
promedio el 40% de soluciones posibles en el
espacio de soluciones.
Tabla 2 Espacio de Soluciones
5. La exploración, identificación del
uso de principios de diseño.
Se analizan los productos con objeto de
identificar principios de diseño que
generalmente son usados por los
diseñadores de forma rutinaria e
inconciente, en este trabajo de busca
identificar aspectos del diseño que se
repiten en diferentes diseños y se tratan de
enunciar o remarcar para resaltar aspectos
que muestran alguna mejora en el
desarrollo de los productos como los
muestra French [6, 7 y 8].
a) Diseña reduciendo el número de
partes para minimizar la oportunidad de
una parte defectuosa o un error de
ensamble, para disminuir el costo total de
fabricar y ensamblar el producto y de
mejorar las oportunidades de automatizar
el proceso.
Se ha notado que para el caso particular de
los correctores se tienen dimensiones
pequeñas, y reduciendo el número de
partes facilita el proceso de ensamble.
b) Diseña el ensamble a prueba de
errores (poka-yoke) de modo que el
proceso de ensamble sea preciso.
Con este tipo de ensamble se tiene cero
posibilidades de errores. Se identifico un
corrector, el modelo 21, con este tipo de
diseño.
c) Diseña para facilitar el ensamble
utilizando patrones simples de movimiento
y minimizando los pasos de aseguramiento.
Este principio de diseño aparece de
manera sistemática en todo el conjunto de
correctores analizados.
d) Diseña productos modulares para
facilitar el ensamble de componentes.
En los correctores del mismo fabricante
modelos 5, 9, 11, 14, 16, 17 y 19 la filosofía
de diseño esta basada en este principio, ya
que sus productos muestran integración
modular por producto y por familia de
producto.
e) Transmite la cargas de la manera más
directa y corta.
Se aprecia que los productos han
evolucionado de manejar una mayor fuerza
para hacer operar el sistema a fuerzas
pequeñas que se transmiten en distancias
cortas y de forma directa (línea recta)
French [6,7].
Funciones
principales
Soluciones
teóricas
Soluciones
reales
Porcentaje
viable
Transmitir
energía
96 16 17%
Contener
material
80 25 31%
Transporte
de material
2 2 100%
Conducir
material
28 10 35%
Transferir
material
56 20 35%
Prevenir
flujo de
material
84 20 23%
Soportar el
corrector
(estructural)
70 25 35%

f) Prefiere elementos flexibles en lugar
de pivotes
El uso de pivotes en la punta de la cinta
han evolucionado a usar sistemas que
utilizan una sola pieza pequeña de plástico
que permite que se deforme permitiendo
tres grados de libertad en lugar de uno
como originalmente se lograba French
[6,7].
CONCLUSIONES
Acerca de la fase inicial.
Partiendo del conjunto de correctores
analizados y tomando en cuenta que es un
problema simple de diseño, se encontraron
un numero pequeño de variaciones en la
configuración de los productos utilizando
solo tres diferentes mecanismos (bandas,
engranes y discos autodeslizantes), y sin
embargo la solución conceptual dada al
problema es la misma para todos los 22
productos, lo que ha generado la pregunta
de ¿porqué no existen otras soluciones
donde la estructura funcional principal de
producto sea distinta?
Una de las lecciones que dio este trabajo
fue detectar que existen sucesivas
iteraciones de los correctores de cinta para
generar mejoras incrementales del
producto que están enfocadas a reducir
costo y mejorar la ergonomía, pero sin que
aun existan procesos creativos de
innovación que generen nuevas soluciones
al problema que se vean reflejadas en
nuevos productos.
Acerca de las fases 1 y 2.
Estas fases ayudan a mapear los índices
de diseño y con ello encontrar ventajas y
desventajas competitivas en cada uno de
los correctores Este tipo de estudio tiene
fundamentos reales, pues de manera
sencilla se visualizaron tendencias de
diseño.
A través del presente estudio ha sido
posible identificar y comparar los índices de
diseño referentes a costo, masa, número
de partes y volumen. Con estos índices se
pudieron hacer explícitos los atributos y
méritos tecnológicos de los diferentes
correctores.
En la parte referente a diagramas
funcionales se logro visualizar y entender
la importancia y el alcance de los distintos
arreglos en los productos.
La utilización de diagramas funcionales
facilita el descubrimiento de nuevas
posibilidades de soluciones que no existen
y es una herramienta de diseño conceptual
que libera al diseñador de prejuicios físicos
o formales, ofreciéndole un gran espacio de
soluciones.
Se puede rediseñar con base en el
diagrama funcional del sistema técnico
típico y agrupar o desagrupar funciones en
serie o en paralelo según sea conveniente.
Acerca de la fase 3 y 4.
Con base en el presente estudio se
generalizó el rediseño de sistemas técnicos
de mayor complejidad en lo siguiente:
1. Tomar las mejores características de
diseño de los diversos sistemas
técnicos existentes e integrarlas en un
nuevo producto.
2. Rediseñar tomando como base la
Tabla Kernel de posibles soluciones
para determinado sistema técnico.
3. Rediseñar tomando en cuenta el
esquema funcional del sistema técnico
típico y redistribuir y/o balancear
funciones entre los diversos elementos
del sistema técnico.
Estas metodologías de análisis pueden
servir como estrategia inicial en el proceso
de diseño y permitir ganar experiencia para
el desarrollo futuro de sistemas técnicos
más complejos.
Lo más importante que arrojó este trabajo
fue que en un tiempo corto se logró
entender el manejo práctico de distintos
aspectos teóricos de diseño que serían
muy difíciles de enseñar a jóvenes
principiantes en el campo de diseño.
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Anexo No 1.
Imágenes de correctores
Figura No. 15 Correctores estudiados

Anexo No. 2
Diagrama y Estructura Funcional.
Figura No. 16 Diagrama Funcional Correspondiente a un Corrector de Cinta Típico.
Figura No. 17 Estructura Funcional correspondiente al corrector de cinta típico.

Tabla 3 Tabla Kernel Para Generar el Número de Soluciones Posible. Ramírez [15].

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