Miguel Eduardo Rodríguez

Sergio Porras

Camilo Gómez Ochoa

Bogotá D.C., Noviembre de 2009

Departamento de Ingeniería Mecánica y MecatrónicaLínea de Investigación, Innovación y Desarrollo Tecnológico

XXV MUESTRA DE MÁQUINAS Y PROTOTIPOS

SISTEMA DE TABLEROS DESLIZANTES

ANTECEDENTES Y FUNDAMENTACIÓN

Sistema de tableros deslizantes en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT)

VALOR ESPERADO DEL PROYECTO

• Sistema de tableros que posea ventajas competitivasfrente a los tableros de acrílico actuales y los tablerosmultimedia recientemente instalados.

Presupuesto inicial estimado: 1’200.000

Tiempo de desarrollo: 4 meses

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

• Problema principal: Utilización inapropiada del espacio

y falta de continuidad en las clases.

• Sub-problema 1: Uso poco óptimo de la totalidad del

área escribible del tablero.

• Sub-problema 2: Falta de continuidad en los contenidos

durante una clase.

• Sub-problema 3: Uso no saludable de los tableros.

REQUERIMIENTOS DEL CLIENTE

Enunciado del cliente Necesidad interpretada

Me gusta de los tableros que son grandes

Los tableros son lo suficientemente grandesLos tableros de los auditorios me parecen

pequeños

Me gusta el tamaño actual de los tableros

Hay algunos tableros que incorporan una

superficie de proyección que debe ser

desplegada a la hora de proyectar

Los tableros sirven tanto para escritura como

para proyección sin necesidad de accesorios

Suelo escribir torcido y los dibujos no me

quedan proporcionados

Los tableros proporcionan ayuda para realizar

dibujos proporcionados y escribir de manera

alineada

La forma de borrado es desastrosaEl borrado de los tableros se realiza de manera

limpia

Uno no alcanza a escribir bien arribaLos tableros se desplazan a una altura cómoda

para el usuario

REQUERIMIENTOS DEL CLIENTE

Enunciado del cliente Necesidad interpretada

Cuando hacemos ejercicios borramos el tablero

como 7 vecesLos tableros se borran poco

Borro el tablero 9 o 10 veces por clase

No se tiene la historia de lo que se escribeLos tableros se alinean de tal forma que se

mantiene la continuidad de la clase

No apoyo la política consumista porque

contribuye con la contaminaciónLos tableros tienen una vida útil prolongada

No me gusta del tablero digital que no es fácil

de escribirLos tableros son fáciles de usar

Los tableros multimedia son incómodos

El tablero acrílico no es del todo sano Los tableros son sanos para el usuario

REQUERIMIENTOS DEL CLIENTE

Enunciado del cliente Necesidad interpretada

En clase se deben usar muy bien los colores de

marcador

Los tableros soportan escritura con diferentes

colores

Los tableros son bonitos Los tableros son estéticos

Los tableros no hacen ruido Los tableros son silenciosos

ANÁLISIS DE LA COMPETENCIA

(BENCHMARKING)

• Fabricante: US MarkerBoard

http://www.usmarkerboard.com

• Tipo: Tablero Vertical

• Tamaño Total: 10’x8’

Costo: $2,960.15 USD Tipo: 2 Pistas

• Tamaño Total: 10’x12’

Costo: $3,696.94 USD Tipo: 2 Pistas

• Tamaño Total: 10’x16’

Costo: $4,929.26 USD Tipo: 2 Pistas

ANÁLISIS DE LA COMPETENCIA

(BENCHMARKING)

• Fabricante: Flex A Chart

• http://www.flex-a-chart.com/

• Tipo: Vertical Operado con Motor

• Tipo: 1 Paneles deslizante 1 fijo

• Tamaño Total: 10’x4’

• Costo: $7,297 USD

• Tipo: 2 Paneles deslizante 1 fijo

• Tamaño Total: 10’x4

Costo: $11,682 USD

• Tipo: 3 Paneles deslizante 1 fijo

• Tamaño Total: 10’x4’

’ Costo: $15,275 USD

ESPECIFICACIONES DE INGENIERÍA (QFD)

QFD

FUNCIONES:CAJA GRIS

FUNCIONES:DESCOMPOSICIÓN FUNCIONAL

Descomposición funcional

GENERACIÓN DE CONCEPTOS – Motor lineal

VENTAJAS:

- Silencioso

- Alta precisión

-Tamaño reducido

DESVENTAJAS:

- Alto costo

- Poca experiencia en su

manejo

- Poco oferta

GENERACIÓN DE CONCEPTOS Motor rotacional (Concepto Predominante)

VENTAJAS:

- Costo Moderado

- Gran Oferta en el Mercado

- Experiencia en su Manejo

DESVENTAJAS:

-Menos preciso que el motor

lineal

- Más ruidoso que el motor

lineal

- Pérdidas debidas a la

transformación de movimiento

GENERACIÓN DE CONCEPTOS – Motor rotacional

- Posible

deslizamiento

- Alto costo

-No hay

deslizamiento

- Costo

moderado

REFINAMIENTO DE CONCEPTO ETAPA I

REFINAMIENTO DE CONCEPTO ETAPA I

GENERACIÓN DEL PRODUCTO Componentes estandarizados

GENERACIÓN DEL PRODUCTO Componentes estandarizados

GENERACIÓN DEL PRODUCTO Mejora de detalles

“La estatura de los colombianos: un ensayo de antropometría histórica, 1910-2002”,

Documentos de trabajo sobre Economía Regional, Banco de la República,

http://www.banrep.gov.co/documentos/publicaciones/pdf/DTSER-45.pdf

GENERACIÓN DEL PRODUCTO Mejora de detalles

“La estatura de los colombianos: un ensayo de antropometría histórica, 1910-2002”,

Documentos de trabajo sobre Economía Regional, Banco de la República,

http://www.banrep.gov.co/documentos/publicaciones/pdf/DTSER-45.pdf

REFINAMIENTO DE CONCEPTO ETAPA II

EVALUACIÓN DEL PRODUCTO - FEM

• Considerando un casoextremo en el que sele da un usoinapropiado alprototipo, se utilizó elsoftware Inventor2010 ® paradeterminar larespuesta del sistema.

EVALUACIÓN DEL PRODUCTO – FEM

EVALUACIÓN DEL PRODUCTO –Modelo dinámico

DISEÑO DE EXPERIMENTOS

Los objetivos principales del experimento fueron:

- Simular condiciones adversas de operación

- Verificar potencia ofrecida por el motor

DISEÑO DE EXPERIMENTOS

Video experimento Tableros deslizantes

REFINAMIENTO DE CONCEPTO ETAPA III

Con el fin último de reducir costos, finalmente se

realizaron algunas modificaciones en el diseño

propuesto:

- Rediseño de los soportes

- Estructura en forma de panal de abeja

- Catarinas de 21 dientes

APORTE Y VALOR SOCIAL DEL

DISEÑO

• Se brinda una herramienta con un valoragregado que, se pretende, sea utilizadapara dar un soporte adicional en lasclases desarrolladas al interior de launiversidad.

ANÁLISIS ECONÓMICO

• Pese a las estimaciones hechas al inicio

del proyecto, conforme las fases de

manufactura y ensamble avanzaron se

observó que el presupuesto calculado era

demasiado optimista.

Tabla de costos

CONCLUSIONES Y

RECOMENDACIONES

• Sin menospreciar el aporte que signifique parael diseño de conceptos la búsqueda basada endiversas fuentes como patentes, expertos ybibliografía especializada, no se debe perder elmarco de referencia limitado que representa elmercado nacional, en donde la existencia desólo algunos materiales, formas o fabricantessuelen implicar cambios de último momento enel diseño propuesto.

CONCLUSIONES Y

RECOMENDACIONES

• Para proyectos como éste en donde no secuenta con un apoyo financiero, es fundamentalel factor económico; ya que su omisión puedeocasionar rediseños forzados y no siempreóptimos del diseño propuesto inicialmente.

CONCLUSIONES Y

RECOMENDACIONES

• Para proyectos en los que el factor económicorepresenta una limitante, resulta fundamentalcontar con la disponibilidad de un taller olaboratorio en donde se puedan realizar trabajossencillos de manufactura que ayuden a reducircostos; ya que de no contar con la experiencianecesaria, de seguro los costos realesexcederán por bastante los calculadosinicialmente.

CONCLUSIONES Y

RECOMENDACIONES

• A pesar de que la construcción del prototipocomo tal es el corazón y la parte fundamentaldel proyecto, se debe tener muy presente elambiente con el que éste va a interactuar, yaque, a menudo, no se tienen en cuentalimitaciones espaciales, legales o inclusoarquitectónicas que impiden la ubicación delprototipo en el lugar inicialmente pensado.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

• ULRICH KARL, EPPINGER STEVEN; Diseño y

desarrollo de productos, Enfoque Multidiciplinario.

Editorial McGraw-HILL. 2004. 11-70p.

• AVALLONE, Eugene, BAUMEISTER, Theodore; Manual

del Ingeniero Mecánico. 9ª Edición. TOMO 1. Editorial

McGraw-HILL. 1995.

• ULLMAN DAVID. The mechanical design process.

Editorial McGraw-HILL International editions. 1992.

HERRAMIENTAS DE INGENIERÍA

• MATLAB® R2009a

• AutoDesk Inventor® 2010

• Google SketchUp® 7

MUCHAS GRACIAS

MIGUEL EDUARDO RODRÍGUEZ - merodriguezz@unal.edu.co

CAMILO GÓMEZ OCHOA - ncgomezo@unal.edu.co

SERGIO PORRAS GUTIÉRREZ - sporrasgu@unal.edu.co