Apuntes de Diseño
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DISEÑO
¿QUE ES EL DISEÑO?
LA PALABRA DISEÑO PROVIENE DE LA PALABRA LATINA
DESIGNARE, QUE SIGNIFICA “DESIGNAR, MARCAR...” EL DICIONARIO INCLUYE VARIAS DEFINICIONES DE LA
PALABRA DISEÑO , SIENDO LA MAS APLICABLE
“DELINEAR, TRAZAR O PLANEAR COMO ACCION O COMO TRABAJO...CONCEBIR, INVENTAR O IDEAR” .
EL DISEÑO DE INGENIERIA SE PUEDE DEFINIR COMO EL
“PROCESO DE APLICAR LAS DIVERSAS TÉCNICAS Y LOS PRINCIPIOS CIENTÍFICOS CON EL OBJETO DE DEFINIR UN
DISPOSITIVO, UN PROCESO O UN SISTEMA CON
SUFICIENTE DETALLE PARA PERMITIR SU REALIZACIÓN”.
DISEÑAR (O IDEAR) ES FORMULAR UN PLAN PARA
SATISFACER UNA NECESIDAD.
DISEÑO MECÁNICO
EL DISEÑO MECÁNICO ES EL DISEÑO DE OBJETOS Y
SISTEMAS DE NATURALEZA MECÁNICA: PIEZAS,
ESTRUCTURAS, MECANISMOS, MÁQUINAS Y DISPOSITIVOS E INSTRUMENTOS DIVERSOS.
EN SU MAYOR PARTE, EL DISEÑO MECÁNICO HACE USO
DE LAS MATEMÁTICAS, LAS CIENCIAS DE LOS MATERIALES Y LAS CIENCIAS MECÁNICAS APLICADAS A
LA INGENIERÍA .
EL DISEÑO EN INGENIERÍA MECÁNICA INCLUYE EL
DISEÑO MECÁNICO, PERO ES UN ESTUDIO DE MAYOR AMPLITUD QUE ABARCA TODAS LAS DISCIPLINAS DE LA
INGENIERÍA MECÁNICA, INCLUSO LAS CIENCIAS
TÉRMICAS Y DE LOS FLUIDOS. APARTE DE LAS CIENCIAS
FUNDAMENTALES QUE SE REQUIEREN, LAS BASES DEL
DISEÑO DE INGENIERÍA MECÁNICA SON LAS MISMAS
QUE LAS DEL DISEÑO MECÁNICO.
UN PROCESO DE DISEÑO
EL PROCESO DE DISEÑO ES EN ESENCIA UN EJERCICIO DE
CREATIVIDAD APLICADA. SE HAN DEFINIDO VARIOS “PROCESOS DE DISEÑO” PARA AYUDAR A ORGANIZAR
EL ATAQUE SOBRE EL “PROBLEMA NO ESTRUCTURADO”,
ES DECIR PARA EL CUAL LA DEFINICIÓN DEL PROBLEMA ES AÚN VAGO Y PARA EL QUE HAY MUCHAS
SOLUCIONES POSIBLES.
DIEZ PASOS DEL PROCESO DE DISEÑO.
1 IDENTIFICACIÓN DE LA NECESIDAD
2 INVESTIGACIÓN DE ANTECEDENTES
3 ENUNCIADO DEL OBJETIVO
4 ESPECIFICACIONES DE LA TAREA
5 SÍNTESIS
6 ANÁLISIS
7 SELECCIÓN
8 DISEÑO DETALLADO
9 PROTOTIPOS Y PRUEBAS
10 PRODUCCIÓN
1. IDENTIFICACIÓN DE LA NECESIDAD
POR LO GENERAL ES UN ENUNCIADO MAL DEFINIDO Y
VAGO DEL PROBLEMA.
ESTE PRIMER PASO CON FRECUENCIA ES REALIZADO
PARA USTED POR ALGUIEN, SU JEFE O UN CLIENTE, DICIENDO: “LO QUE SE NECESITA ES....”. TÍPICAMENTE
ESTE ENUNCIADO SERÁ BREVE Y CARENTE DE
DETALLES. QUEDARÁ MUY LEJOS DE PROPORCIONARLE UN ENUNCIADO DEL PROBLEMA ESTRUCTURADO. POR
EJEMPLO, EL ENUNCIADO DEL PROBLEMA PUEDE SER:
“SE NECESITA UNA MEJOR SEGADORA DE CÉSPED”.
2. INVESTIGACIÓN DE ANTECEDENTES
SE REQUIERE INFORMACIÓN DE INVESTIGACIÓN DE
ANTECEDENTES PARA DEFINIR Y COMPRENDER
CABALMENTE EL PROBLEMA.
ÉSTA ES LA FASE MÁS IMPORTANTE EN EL PROCESO Y
DESAFORTUNADAMENTE SUELE SER LA MENOS CONSIDERADA. ESTA INVESTIGACIÓN, QUE REÚNE
INFORMACIÓN ANTERIOR, O DE FONDO, ACERCA DE
DATOS DE FÍSICA, QUÍMICA O DE OTROS ASPECTOS RELEVANTES DEL PROBLEMA. ASIMISMO, ES DESEABLE
HALLAR SI ÉSTE, O UN PROBLEMA SIMILAR, HA SIDO
RESUELTO ANTES. NO SE NECESITA LA “REINVENCIÓN DE LA RUEDA”. SI SE TIENE BASTANTE SUERTE PARA
ENCONTRAR EN EL MERCADO UNA SOLUCIÓN YA OBTENIDA, SERÁ SIN DUDA MÁS ECONÓMICA
COMPRARLA QUE ELABORAR UNA PROPIA.
LA INFORMACIÓN SOBRE PATENTES Y LAS
PUBLICACIONES TÉCNICAS EN EL ÁREA SON FUENTE DE
GRAN UTILIDAD. ES MUY IMPORTANTE QUE SE DEDIQUEN ENERGÍA Y TIEMPO SUFICIENTES A ESTA
FASE DE INVESTIGACIÓN Y PREPARACIÓN DEL PROCESO,
CON EL FIN DE EVITAR EL TROPIEZO DE ELABORAR UNA SOLUCIÓN GRANDIOSA PARA UN PROBLEMA
EQUIVOCADO. LA MAYORÍA DE LOS INGENIEROS (INEXPERTOS Y ALGUNOS MUY EXPERIMENTADOS)
CONCEDEN MUY POCA ATENCIÓN A ESTA FASE, Y
SALTAN RÁPIDAMENTE A LA ETAPA DE IDEACIÓN O INVENCIÓN DEL PROCESO. ¡ ESTO DEBE EVITARSE! HAY
QUE DISCIPLINARSE Y NO TRATAR DE RESOLVER EL
PROBLEMA ANTES DE ESTAR BIEN PREPARADO PARA HACERLO.
3. ENUNCIADO DEL OBJETIVO
SE ENUNCIA EL OBJETIVO DE UNA MANERA MÁS
RAZONABLE Y REALISTA QUE EL ENUNCIADO
ORIGINAL DEL PROBLEMA.
UNA VEZ QUE SE COMPRENDE EL FUNDAMENTO DEL ÁREA DEL PROBLEMA COMO ORIGINALMENTE SE
ESTABLECIÓ, SE ESTARÁ LISTO PARA EXPRESAR DE
NUEVO ESE PROBLEMA EN UN PLANTEAMIENTO DE META MÁS COHERENTE. ESTA NUEVA ESPECIFICACIÓN
DEL PROBLEMA DEBE TENER TRES CARACTERÍSTICAS.
SER CONCISA, GENERAL Y NO ESTAR MATIZADA POR TÉRMINOS QUE PRONOSTIQUEN UNA SOLUCIÓN. DEBE
SE ESBOZADA CON BASE EN UNA VISUALIZACIÓN
FUNCIONAL, LO QUE SIGNIFICA CONCRETAR SU FUNCIÓN, MÁS QUE SEÑALAR CUALQUIER
INCORPORACIÓN PARTICULAR. POR EJEMPLO SI EL
ENUNCIADO ORIGINAL DE LA NECESIDAD FUERA:
“DISEÑAR UNA MEJOR SEGADORA DE CÉSPED”, DESPUÉS
DE INVESTIGAR EN LA MULTITUD DE MEDIOS PAR A
CORTAR CESPED QUE HAN SIDO ELABORADAS EN LE TRANSCURSO DE LOS TIEMPOS, EL DISEÑADOR BIEN
CAPACITADO PODRÍA REPLANTEAR EL OBJETIVO COMO:
“DISEÑAR UN MEDIO PARA ACORTAR EL PASTO”. EL PLANTEAMIENTO ORIGINAL DEL PROBLEMA TIENE
UNA TRAMPA BAJO LA FORMA DE LAS PALABRAS MATIZANTES “SEGADORA DE CÉSPED”. PARA LA
MAYORÍA DE LA GENTE ESTA FRASE INDUCIRÁ LA
VISIÓN DE ALGO CON ASPAS GIRATORIAS CHIRRIANTES Y UN RUIDOSO MOTOR. PARA QUE LA FASE DE
IDEACIÓN SEA LO MÁS EXITOSA, ES NECESARIO EVITAR
TALES IMÁGENES Y ENUNCIAR GENÉRICA Y CONCISAMENTE EL PROBLEMA.
4. ESPECIFICACIONES DE LA TAREA
DELIMITA EL PROBLEMA Y MARCA SU ALCANCE
CUANDO SE COMPRENDE EL FUNDAMENTO Y EL
OBJETIVO ES CLARAMENTE ESTABLECIDO, SE ESTA
LISTO PARA FORMULAR UN CONJUNTO DE ESPECIFICACIONES DE TAREA. ESTE MATERIAL DEBE
SER ESPECIFICACIONES DE FUNCIONAMIENTO Y NO
ESPECIFICACIONES DE DISEÑO. LA DIFERENCIA ES QUE
LAS ESPECIFICACIONES DE FUNCIONAMIENTO DEFINEN LO QUE EL SISTEMA DEBE HACER, EN TANTO
QUE LAS ESPECIFICACIONES DE DISEÑO DEFINEN COMO DEBE HACERSE. EN ESTA ETAPA DEL PROCESO DE
DISEÑO NO ES PRUDENTE INTENTAR LA
DETERMINACIÓN DE CÓMO SE HA DE REALIZAR EL OBJETIVO. ESO SE DEJA A LA FASE DE IDEACIÓN. EL
PROPÓSITO DE LAS ESPECIFICACIONES DE TAREA ES
DEFINIR Y RESTRINGIR CUIDADOSAMENTE EL
PROBLEMA , DE MODO QUE PUEDA RESOLVERSE Y
MOSTRARSE QUE HA SIDO RESUELTO, DESPUÉS DE TAL
HECHO. EJEMPLO:
ESPECIFICACIONES DE TAREA
1 DISPOSITIVO PARA TENER SUMINISTRO DE POTENCIA AUTOCONTENIDO.
2 DISPOSITIVO PARA QUE SEA RESISTENTE A LA
CORROSIÓN. 3 DISPOSITIVO PARA QUE CUESTE MENOS DE $ 100
(DÓLARES).
4 DISPOSITIVO PARA QUE EMITA< 80 dB EN INTENSIDAD DE SONIDO.
5 DISPOSITIVO PARA QUE CORTE ½ HECTAREA POR
HORA. 6 ETCETERÁ.
LAS ESPECIFICACIONES MENCIONADAS LIMITAN EL
DISEÑO SIN DEMASIADA RESTRICCIÓN EN LA LIBERTAD
DE DISEÑAR DEL INGENIERO. BREVEMENTE, LAS ESPECIFICACIONES DE TAREA
SIRVEN PARA DEFINIR EL PROBLEMA EN LA FORMA MÁS
COMPLETA Y GENERAL POSIBLE, Y SIRVEN TAMBIÉN COMO DEFINICIÓN CONTRACTUAL DE LO QUE DEBE
LOGRARSE.
5. SÍNTESIS
SE REFIERE A LA BÚSQUEDA DE MUCHOS
PROCEDIMIENTOS ALTERNATIVOS DE DISEÑOS
POSIBLES, SIN PREOCUPARSE (EN ESTA ETAPA) DE SU
VALOR O CALIDAD. ESTE PASO A VECES SE CONOCE
COMO PASO DE IDEAS O DE INVENCIÓN, EN EL CUAL
SE GENERA EL NÚMERO MAYOR POSIBLE DE
SOLUCIONES CREATIVAS.
5.1 IDEACIÓN E INVENCIÓN
ESTE PASO ENTRAÑA DIVERSIÓN Y FRUSTACIÓN. ESTA FASE ES, POTENCIALMENTE, LA MÁS SATISFACTORIA
PARA LA MAYOR PARTE DE LOS DISEÑADORES, PERO
TAMBIÉN ES LA MÁS DIFICIL.
5.2 TÉCNICAS PARA ACRECENTAR LA CREATIVIDAD
5.2.1 PROCESO CREATIVO: MUCHAS TÉCNICAS SE HAN
DESARROLLADO PARA ACENTUAR O INSPIRAR LA
RESOLUCIÓN CREATIVA DE PROBLEMAS. DE HECHO, ASÍ COMO SE HAN DEFINIDO LOS PROCESOS DE DISEÑO,
TAMBIÉN OCURRE ESO PARA EL PROCESO CREATIVO
QUE SE MUESTRA EN EL EJEMPLO SIGUIENTE:
EJEMPLO PROCESO CREATIVO
1 GENERACIÓN DE IDEAS
2 FRUSTACIÓN
3 INCUBACIÓN 4 ¡EUREKA!
TAL PROCESO SE PUEDE CONSIDERAR COMO UN SUBCONJUNTO DEL PROCESO DE DISEÑO QUE SE HALLA
DENTRO DE ÉL. LOS PASOS DE IDEACIÓN E INVENCIÓN
PUEDEN, POR TANTO, DESCOMPONERSE EN ESOS CUATRO SUBPASOS.
5.2.2 GENERACIÓN DE IDEAS: ÉSTA ES LA ETAPA MÁS
DIFÍCIL. AUN PERSONAS MUY CREATIVAS TIENEN
DIFICULTAD EN LA INVENCIÓN “SOBREPEDIDO”. SE HAN SUGERIDO MUCHAS TÉCNICAS PARA MEJORAR LA
PRODUCCIÓN DE IDEAS, Y LA MÁS IMPORTANTE ES LA
DEL JUICIO SUGERIDO, QUE SIGNIFICA QUE EL ESPÍRITU CRITICO DE UNO DEBE SER SUSPENDIDO
TEMPORALMENTE. NO TRATE DE JUZGAR LA CALIDAD DE SUS IDEAS EN TAL ETAPA. ESO SE ATENDERÁ MÁS
TARDE, EN LA FASE DE ANÁLISIS. LA META AQUÍ ES
OBTENER LA MAYOR CANTIDAD POSIBLE DE DISEÑOS POTENCIALES. AUN SUGERENCIAS SUPERFICIALMENTE
RIDÍCULAS DEBEN SER BIENVENIDAS, YA QUE PUEDEN
HACER SURGIR NUEVAS PERSPECTIVAS Y PROPONER OTRAS SOLUCIONES MÁS PRÁCTICAS Y REALISTAS.
5.2.3 ACOPIO DE IDEAS: ÉSTA ES UNA TÉCNICA A LA CUAL ALGUNOS CONFIEREN GRAN EXITO EN LA
GENERACIÓN DE SOLUCIONES CREATIVAS. EN ESTE
MÉTODO SE NECESITA UN GRUPO DE PERSONAS, PREFERIBLEMENTE DE 6 A 15, Y SE INTENTA EVITAR LA
MAYOR BARRERA A LA CREATIVIDAD, QUE ES EL TEMOR
AL RIDÍCULO. LA MAYOR PARTE DE LAS PERSONAS, CUANDO ESTÁN EN UN GRUPO, NO MANIFESTARÁN SUS
PENSAMIENTOS REALES ACERCA DE UNA MATERIA POR
TEMOR A LA BURLA. LAS REGLAS DEL ACOPIO DE IDEAS REQUIEREN QUE A NADIE SE LE PERMITA REÍRSE DE O
DESPRECIAR LAS SUGERENCIAS DE UNA PERSONA, NO
IMPORTA SI PARECEN RIDÍCULAS. CADA PARTICIPANTE ACTUARÁ COMO UN “ESCRIBA”, Y DEBE REGISTRAR Y
EXAMINAR TODAS LAS SUGERENCIAS, NO IMPORTA
CUÁN IMPROPIAS O TONTAS PUEDAN SER EN APARIENCIA. CUANDO SE REALIZA APROPIADAMENTE
ESTA TÉCNICA PUEDE RESULTAR FRUCTÍFERA Y
DIVERTIDA, Y ALGUNAS VECES TERMINAR EN UN
“TORRENTE FRENÉTICO” DE IDEAS QUE SE AGLOMERAN
Y APOYAN ENTRES SÍ.
POR CUALQUIER MEDIO, EL OBJETIVO EN ESTE PASO DE
IDEACIÓN ES GENERAR UN GRAN NÚMERO DE IDEAS
SIN CONSIDERACIÓN PARTICULAR A LA CALIDAD. PERO, EN ALGÚN MOMENTO SU “POZO MENTAL” SE AGOTARÁ.
SE HABRÁ LLEGADO ENTONCES AL PASO DEL PROCESO CREATIVO LLAMADO FRUSTRACIÓN. ES EL MOMENTO
DE DEJAR EL PROBLEMA Y HACER OTRA COSA.
MIENTRAS SU MENTE CONSCIENTE ESTÉ OCUPADA EN OTROS INTERESES, SU MENTE SUBCONCIENTE
TRABAJARÁ DE MANERA ARDUA EN EL PROBLEMA. ÉSTE
ES EL PASO LLAMADO INCUBACIÓN. DE REPENTE, EN UN TIEMPO Y LUGAR POR COMPLETO INESPERADOS, UNA
IDEA BROTARÁ EN SU CONCIENTE, Y PARECERÁ QUE ES
LA SOLUCIÓN OBVIA Y “CORRECTA” PARA EL PROBLEMA...¡EUREKA!. CON TODA PROBABILIDAD UN
ANÁLISIS SUBSIGUIENTE DESCUBRIRÁ ALGÚN DEFECTO
EN TAL SOLUCIÓN. SI ES ASÍ, RETROCEDA Y REPITA, O ITERE. PUEDE SER NECESARIA MAYOR IDEACIÓN, QUIZÁ
MÁS INVESTIGACIÓN, Y ES POSIBLE QUE UNA
REDEFINICIÓN DEL PROBLEMA.
ANÁLISIS
EN ESTE PASO SE ANALIZAN LAS SOLUCIONES
POSIBLES DEL PASO ANTERIOR, Y SE ACEPTAN,
RECHAZAN O MODIFICAN.
SELECCIÓN
EN ESTA ETAPA SE SELECCIONA LA SOLUCIÓN MÁS
PROMETEDORA.
DISEÑO DETALLADO
UNA VEZ SELECIONADO UN DISEÑO ACEPTABLE , SE
REALIZA EL DISEÑO DETALLADO EN EL CUAL SE
ATAN TODOS LOS CABOS AÚN SUELTOS, SE HACEN
DIBUJOS COMPLETOS DE INGENIERÍA, SE
IDENTIFICAN PROVEEDORES, SE DEFINEN
ESPECIFICACIONES DE MANUFACTURA, ETC.
PROTOTIPOS Y PRUEBA
LA ELABORACIÓN REAL DE UN DISEÑO FUNCIONAL SE
HACE POR PRIMERA VEZ COMO PROTOTIPO.
PRODUCCIÓN
LA CANTIDAD SE DEFINE EN PRODUCCIÓN