PROYECTO APLICADO PROYECTO APLICADO DE INGENIERÍADE INGENIERÍA
Conf. No. 1. Introducción al Conf. No. 1. Introducción al Proyecto de IngenieríaProyecto de IngenieríaProyecto de IngenieríaProyecto de Ingeniería
–– Desarrollo de Productos con Visión Desarrollo de Productos con Visión Interdisciplinaria Interdisciplinaria --Ing. Nelson Arzola de la Peña
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ContenidoContenido
•Antecedentes de la asignatura•Objetivos y sellos formativos•La línea de investigación, innovación y desarrollo tecnológicodesarrollo tecnológico•Metodología de trabajo en el curso•Sistema de evaluación•Presentación de los proyectos a desarrollar•Conformación de los equipos de desarrollo de proyecto
1.1. Algunos ejemplos de desarrollo de productosXX Muestra de Máquinas y Prototipos
Envasadora de líquidos
Máquina para ensayo de botellas
Prótesis de rodilla
Rajadora de bambú Tamizadora de leche de soya
1.1. Algunos ejemplos de desarrollo de productosXXI Muestra de Máquinas y Prototipos
Brazo robot
Hiladora de queso
Esterilizador eléctrico
Banda transportadora curva
Prótesis transtibial de respuesta dinámica
Segadora de forrajes
Sistema automatizado de marquesinas móviles Máquina peladora y
cortadora de papa
1.1. Algunos ejemplos de desarrollo de productos XXVI Muestra de Máquinas y Prototipos
Dispositivo ahorrador de agua implementado en la ducha
y el sanitario
cortadora de papa
Dispositivo para la práctica de baloncesto
Silla de ruedas de interés social
1.2. La formación ingenieril … … los sellos deseados en el ingeniero
1.2. Línea de Investigación, Innovación y Desarrollo Tecnológico
Taller de Proyecto Proyecto Aplicado Ingeniería y Desarrollo
Trabajo de
Integración de saberes y habilidades de las líneas
disciplinares
Integración de saberes y habilidades de las líneas
disciplinares
Taller de Proyecto Interdisciplinario
Proyecto Aplicado de Ingeniería
Desarrollo Sostenible
Trabajo de Grado
Evolución del nivel de complejidad en el trabajo
1.2. Objetivos Generales
• Conocer, discutir y aplicar los métodosde diseño en ingeniería de más ampliouso.
• Diseñar, construir y validar eldesempeño de un dispositivo o máquinade naturaleza mecánica o mecatrónicasiguiendo los métodos de diseñoestudiados.
1.2. Objetivos Específicos
•Promover el trabajo en equipos interdisciplinarios deestudiantes de ingeniería, desde donde se desarrollenhabilidades para comprender el lenguaje empleado entre lasdistintas ingenierías.• Adquirir habilidades para el análisis, modelamiento y diseño• Adquirir habilidades para el análisis, modelamiento y diseñoen ingeniería mediante la integración y aplicación de losconocimientos adquiridos hasta el momento en la carrera.• Perfeccionar las habilidades comunicativas (orales, escritasy gráficas).• Fortalecer las capacidades investigativas.• Promover la autonomía y el aprendizaje activo.• Desarrollar la creatividad.• Mejorar la interacción con el gremio industrial.
1.3. ¿QUÉ ES DISEÑO?
Concebir, configurar y estructurar un nuevo objeto (proceso, servicio, entorno) para ser empleado en satisfacer determinadas necesidades humanas
� Diseño artístico � Diseño gráfico � Diseño de producto � Diseño industrial � Diseño mecánico� Diseño curricular
1.3. ¿Algo en común? …
1.3. ¿Quienes desarrollan los productos?
El desarrollo de productos es unaactividad interdisciplinaria que requiere decontribuciones desde varias áreas. Existentres funciones principales:
oMarketingoMarketing
oDiseño
oManufactura
1.3. Influencia del diseño en los costos de manufactura
Administración
Mano de obra
Materia prima
Proceso de
diseño
1.3. Diferentes tipos de Problemas de Diseño
�Diseño de selección: Cuando se requiereseleccionar un componente, de un conjunto deposibilidades, que posea ciertas características yrequisitos (Ej. Bomba, motor eléctrico, cojinetes).
�Diseño de configuración: Cuando se requiereestablecer los elementos que conforman un sistemay la mejor manera de interconectarlos (Ej. Ensambley la mejor manera de interconectarlos (Ej. Ensamblede un computador, sistema de refrigeración).
�Diseño paramétrico: Cuando se deben encontrarlos valores de las variables y parámetros quecaracterizan al sistema ingenieril que está siendoestudiado.
�Diseño original: Cuando se intenta generar unartefacto esencialmente nuevo.
�Otros tipos de diseño: (Ej. rediseño).
1.3. Metodología de Diseño
Definición de la necesidad
Planteamiento del Problema de Diseño
Definición del Mercado y las
Especificaciones del Producto
QFD y Análisis Funcional
Generación de Conceptos
Selección de conceptos
Diseño a Nivel Sistema
Diseño de Detalle
Fundamentación y Marco TeóricoBenchmarking
Conceptosconceptos dominantes
Sistema Detalle
Evaluación del Producto
Reparcheo del Diseño y Mejora del Producto
Generación de Documentación
Final
FabricaciónEnsamble
Prueba de PrototipoOptimización
Técnicas de Creatividad
Técnicas Experimentales
- DOE -
Ingeniería Asistida por Computador
1.4. Tipos de documentos que se generan durante el proceso de diseño
� Comunicaciones e informes parciales al director,
clientes y otros miembros del equipo de diseño.
� Croquis sobre conceptos generados.
Planos y sólidos de componentes.� Planos y sólidos de componentes.
� Memorias de cálculo.
� Manuales para las fases posteriores (producción,
servicio, mantenimiento y retiro del producto).
� Informe final de diseño.
1.4. 1.4. Documentación de Proyecto- Informes Parciales de diseño� Primer Informe: Definición de la necesidad, Planteamiento
del Problema de diseño, Requerimientos del Cliente, QFD,Especificaciones de Ingeniería.
� Segundo Informe: Análisis funcional. Búsqueda externa(revisión del Estado del Arte relacionado con el proyecto) yaplicación de las Técnicas de Creatividad, Generación deaplicación de las Técnicas de Creatividad, Generación deConceptos, Evaluación de Conceptos, descripción detallada dela alternativa de diseño dominante seleccionada.
� Tercer Informe: Diseño Detallado, Evaluación del Productoy DfX.
� Cuarto Informe: Técnicas Experimentales, Diseños deExperimento desarrollados, Optimización del prototipo.
-Informe Final de Diseño-Presentación y prueba de desempeño
1.5. Aplicación de ingeniería concurrente para el desarrollo de productos
Diseño
Fabricación
Manteni-
Proveedores
DESARROLLO
Diseño para X …
Ensamble
Ventas
Post-venta
Montaje
Manteni-miento
DESARROLLO DE
PRODUCTOS
1.5. Integrantes del equipo de diseño (equipo extendido)� Ingeniero diseñador.
� Director encargado del producto (a cargo del producto y su éx ito en el
mercado, ventas y servicios postventa).
� Ingeniero de manufactura.
� Ingeniero de diseño de detalles .� Ingeniero de diseño de detalles .
� Dibujantes.
� Técnicos (desarrollo de experimentos, aparatos para ensay os).
� Especialistas en materiales.
� Especialistas en control de la calidad y asegurador de la cal idad.
� Diseñador industrial.
� Director de ensamble.
� Representante de compras (en ocasiones proveedor(es) crít ico(s)).
1.5. Cualidades que debe poseer un ingeniero diseñador
� Creativo
� Inteligente – persistente
� Hábil para visualizar soluciones� Hábil para visualizar soluciones
� Facilidad para manipular soluciones parciales
� Fuerte habilidad analítica
� Sin miedo a tomar riesgos
� Espíritu de no conformidad
1.6. Organizaciones de tipos proyecto y funcional para el desarrollo de productos
1.6. Organizaciones de proyecto de pesoligero y peso completo para el desarrollo deproductos
1.7. Planeación del diseño del producto
Pasos para generar un plan:1. Identificar las actividades.2. Plantear los objetivos para cada tarea.
Se definen no como las actividades a ser realizadas,sino como los resultados a alcanzar.
3. Estimar las personas y el tiempo de trabajo requeridopara alcanzar los objetivos.Estimar las personas y el tiempo de trabajo requeridopara alcanzar los objetivos.
4. Establecer una secuencia para cada tarea.5. Estimación de los costos de desarrollo del producto.
Actv. Objetivos Personas a cargo
Tiempo de comienzo
Tiempo de finaliza-
ción
Costos estimados
Anotaciones
1 –
2 –
3 –
1.7. Cronograma de trabajo genérico para el diseño y desarrollo de producto
Actividad T1 T2 T3 T4 … … Tj
Revisión del Estado del Arte X X X
Estudio de Mercado X X X X
Despliegue de Función de Calidad X X X
Análisis Funcional X X
Generación de Conceptos X X
Selección del CGD X XSelección del CGD X X
Prueba de Conceptos X X
Diseño a Nivel de Sistema X X
Diseño de Detalle / Evaluación del Diseño Detallado X X
Generación de Planos X
Planeación del Proceso de Manufactura X X
Compra de Materiales y partes Estandarizadas X
Fabricación y Ensamble X X
Validación del Prototipo y Desarrollo de Experimentos X
Redacción de Documentación Final X X X
Sustentación Final del Proyecto X
1.8. Selección del Proyecto de IngenieríaBanco de Proyectos
Reglas de selección:
1. Conformación de los equipos de diseño.2. Selección por parte de los equipos de diseño de
tres opciones de Proyecto de Diseño.tres opciones de Proyecto de Diseño.3. Asignación de los Proyectos de Diseño.4. Desarrollo y entrega del formato de presentación
inicial del anteproyecto.
Nota: Los equipos pueden proponer otros proyectos.En ese caso deberán entregar un anteproyecto dondepresenten y justifiquen la pertinencia del productoque proponen.
1.9. Preguntas sobre el tema visto
�¿Qué habilidades y conocimientos debenposeer los integrantes de un equipo dedesarrollo de producto para lograr el éxito delproyecto?
�¿Es necesario un método estructurado y bien�¿Es necesario un método estructurado y biendocumentado para lograr un desarrollo deproducto adecuado?
�¿Cómo su equipo de proyecto planearepartirse las distintas actividades de diseño?¿De qué manera considerarían los tiempos yrecursos que se requieren para garantizarcada actividad?
1.10. BibliografíaCHANG, C., New organizational designs for promoting creativity: Acase study of virtual teams with anonymity and structuredinteractions., Journal of Engineering and Technology Management, 28,2011, pp. 268 – 282.OAKLEY, B., FELDER, R., BRENT, R. y ELHAJJ, I., Turning StudentGroups into Effective Teams., New Forums Press, Inc., Stillwater, OK.,Vol. 2, No. 1, 2004, pp. 9 - 34.Vol. 2, No. 1, 2004, pp. 9 - 34.ULRICH, K. y EPPINGER, S., Diseño y Desarrollo de Productos,Enfoque Multidisciplinario, Mc Graw Hill Interamericana, 2004.VILLAMIL, E. y GARCIA M., Introducción al Proyecto de Ingeniería.1era edición. Argentina. Universidad Nacional de Buenos Aires, 2003.255p.YANG, M., Consensus and single leader decision-making in teams usingstructured design methods., Design Studies, Vol. 31, No. 4 July 2010, pp.345 - 362.http://www.ing.unal.edu.co/eventos/mmp
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