Metodología diseño de herramienta

7/25/2019 Metodologa diseo de herramienta

1/6

1

PROPUESTA DE METODOLOGIA DE DISEO PARA HERRAMIENTAS DEMANO CONSIDERANDO ASPECTOS DE ERGONOMA

B. E. Murillo1, J. L. Hernndez 2, I. De la Cruz 3

1

Departamento de Ingeniera Industrial

Instituto Tecnolgico de Celaya,E-mail: [email protected]

2Departamento de Diseo Industrial Universidad Autnoma de Ciudad Jurez

E-mail: [email protected]

3Departamento de Servicios Escolares Universidad de La Cinega del Estadode Michoacn de Ocampo, E-mail: [email protected]

PALABRAS CLAVE: Metodologa de diseo, trastornos msculo-esquelticos,herramientas manuales, necesidades del usuario.

RESUMEN:Actualmente las empresas viven involucradas en crear nuevos productos y

nuevos usos para una sociedad que cambia de necesidades continuamente, estasituacin unida a la evolucin acelerada de los medios tcnicos de produccin,hace que la actividad sea desenfrenada, por lo tanto, el diseo de objetos nopuede hacerse de forma intuitiva o experimental, debe tener una identidad ycumplir con las exigencias del usuario, por consiguiente, la combinacin detcnicas de informacin, diseo y fabricacin puede brindar mayores posibilidadesde personalizacin de productos y ofrecer resultados satisfactorios al final.

Para el diseo o rediseo no es necesario buscar proyectos complicados, loimportante es enfocarse en las necesidades y requerimientos del usuario y laforma en que se da solucin a stas. Derivado de lo anterior, se propone unametodologa de diseo que incorpora aspectos ergonmicos y es aplicada, enespecfico, al rediseo de herramientas manuales de golpeo.

Mediante el anlisis de las actividades que realizan los usuarios de estasherramientas, se determin que cuando es necesaria la precisin en una tareaespecifica se realizan varios golpeteos con el mnimo de fuerza lo cual implica eltener que doblar consecutivamente la mueca de la mano, situacin que siendocontinua y por largos periodos produce trastornos msculo-esquelticos queimplican costos y reduccin de productividad. Esta necesidad implica se genereuna herramienta manual acorde, partiendo de las bases fundamentales delproceso de diseo y adems considere aspectos ergonmicos, pues es pertinenteconsiderar la premisa de que debe de doblarse la herramienta y no la mueca.

La metodologa a utilizar permite fijar las especificaciones que reflejan lasnecesidades del usuario, diferenciar el producto hacindolo tcnica yeconmicamente realizable. Adems, describe cmo se lleva el proceso deldiseo por medio de la deduccin o reduccin aproximada del esfuerzo creativopara obtener un resultado satisfactorio.


2/6

2

1.- INTRODUCCION:Las herramientas de mano son artefactos que tienen por objetivo ayudar al

trabajo y que se caracterizan por amplificar o reducir algunas de las funciones dela mano, aumentando la funcionalidad de las mismas. Para conseguir que stascumplan su objetivo, es bsico tener en cuenta desde los primeros pasos de

diseo dos factores clave: el diseo ergonmico y por consecuencia de ste, lausabilidad. Cualquier error que se cometa en el diseo de las herramientasaparecer reflejado en el anlisis global de la actividad, en la disminucin deproductividad, en el aumento de material de desecho, en el aumento del ndicedesordenes de trauma acumulativos, etc.

Datos difundidos por el Instituto Mexicano del Seguro Social, durante elperodo 2004-2006 sugieren que un gran nmero de lesiones conocidas comotrastornos msculo-esquelticos son atribuidas al uso de herramientas de manoen el ambiente ocupacional, resultando en sufrimiento innecesario, das de trabajoperdido y gastos que podran ser evitados. Por lo anterior, el fin de estainvestigacin es proponer una metodologa de diseo que permita atenuar lasenfermedades generadas por el mal diseo de las herramientas.

2.- FUNDAMENTO TERICOS DEL DISEO CENTRADO EN EL USUARIO:Todo producto nace de la voluntad de mejorar la actividad humana en algn

mbito, es por este motivo que se hace absolutamente necesario tener en cuentael factor humano y el contexto en el que se desarrolla. Es en este punto que eldiseo se convierte en un reto, el producto que hasta ahora se limitaba a sercompetente, ahora tiene que ser adems adecuado, sencillo, fcil y agradable deusar.

2.1.- Diseo.De acuerdo a Prez Rodrguez (2002), el diseo se entiende como el

desarrollo de una estructura o un sistema que sea portador de caractersticasdeseadas y que logra bsicamente por la transformacin de informacin sobrecondiciones, necesidades, demandas, requisitos y exigencias, en la descripcin deuna estructura capaz de satisfacer esas demandas, que pueden incluir no solo losdeseos, sino tambin requisitos de todo el ciclo de vida, esto es, de todos losestados intermedios por los que pasa el producto.

La nica manera de conseguir que un sistema se adapte a las necesidadesreales de los usuarios es introducir, a lo largo de todo su proceso de desarrollo,metodologas de diseo centrado en el usuario. Una metodologa de diseo es elestudio de los principios, prcticas y procedimientos de diseo en un sentidoamplio. Su objetivo central est relacionado con el cmo disear, e incluye elestudio de cmo los diseadores trabajan y piensan; el establecimiento deestructuras apropiadas para el proceso de diseo; y la reflexin sobre lanaturaleza y extensin del conocimiento del diseo y su aplicacin a problemas dediseo. (Prez R., 2002)

2.2.- Ergonoma.La ergonoma es el campo de conocimientos multidisciplinarios que estudia

las caractersticas, necesidades, capacidades y habilidades de los seres humanos,


3/6

3

analizando aquellos aspectos que afectan al diseo de productos o de procesosde produccin. En todas las aplicaciones, su objetivo es comn, se trata deadaptar las tareas, las herramientas y el entorno en general a la capacidad ynecesidades de las personas, de manera que mejore la eficiencia, seguridad ybienestar de los usuarios. (Berbegal N., Ponsa P., 2007)

El diseo adecuado un producto debe servir principalmente para evitar losesfuerzos innecesarios y as como los movimientos que fuercen los sistemasarticulares.

3.- OBJETIVO:Proponer una metodologa que ayude al diseo herramientas que permitan

reducir lesiones y enfermedades por su uso cotidiano.

4.- MTODOLOGA:Esta propuesta metodolgica se establece a partir de la relacin de la

ergonoma con el diseo, que a partir de los requerimientos del usuario, losproductos y el contexto, permitir concebir objetos con propsitos especficos,buscando responder a necesidades del hombre. El siguiente diagrama muestra lametodologa y se describe el proceso que se sigue en ella (ver figura 1).

4.1.- Establecimiento de una necesidad.La identificacin de necesidades es la fase inicial del ciclo de vida del

proyecto. Se comienza con el reconocimiento de una necesidad, un problema ouna oportunidad y termina con la emisin de una solicitud de propuesta (Gido J.,2003). La deteccin de las necesidades del usuario es un proceso de cincoetapas, las cuales son:

1. Recopilar datos sin procesar de los clientes.2. Interpretar los datos sin procesar en trminos de las necesidades.3. Organizar las necesidades en una jerarqua de necesidades.4. Establecer la importancia relativa de las necesidades.5. Reflejarla en los resultados y en el proceso.

4.2.- Clarificar y definir el problema.Esta etapa consiste en generar una definicin clara y precisa de los

aspectos ms relevantes de la herramienta que se necesita disear. Dentro desta se debern identificar los siguientes requerimientos:

- Requerimientos del usuario.- Requerimientos que se complementan.- Requerimientos que se contraponen.- Requerimientos que el cliente no considera y son importantes.- Requerimientos que el Gobierno considera importantes.- Normas que regulan el producto.- Aspectos ergonmicos.

4.3.- Especificaciones del diseo.El siguiente paso consiste en especificar lo que ayudar a resolver el

problema. La especificacin de diseo pretende significar que el producto tiene


4/6

4

que hacer (Ulrich K. T., Eppinger S. D., 2004). Dentro de esta etapa se tienen quedeterminar lo siguientes elementos:

- Elementos en el desarrollo de especificaciones del diseo: Se determinanlos factores que se involucrarn como ergonoma, costo, materiales, etc.

- Nivel de las especificaciones: Aqu se determinarn que tan especficas se

requieren las caractersticas de diseo.- Especificaciones: Determinar de manera abierta las caractersticasdeseables de la herramienta a disear.

4.4.- Establecer la estructura funcional.El primer paso para desarticular un

problema de manera funcional es representarlocomo una sola caja negra que opera con material,energa y flujos de seal. Esto se conoce comofuncin global del producto. El siguiente paso, esla desarticulacin funcional, es dividir la nica cajanegra en subfunciones para crear una descripcinms especfica de lo que deberan de hacer loselementos del producto a implementar. Por logeneral, cada subsuncin puede ser dividida demanera adicional en subfunciones, incluso mssimples. El objetivo es describir los elementosfuncionales del producto sin implicar un principiode trabajo tecnolgico especfico para el conceptodel producto.

4.5.- Diseo conceptual.Una vez definida cual es la funcin

primordial de la herramienta, se procede a generarla abstraccin del diseo para localizar problemas,el cual consiste en ignorar lo que es particular oincidental y enfatizar lo que es general y esencial.El procedimiento a utilizar es el siguiente:Paso 1: Eliminar preferencias personales.Paso 2: Omitir los requerimientos que no tienenrelacin directo sobre la funcin del producto y susrestricciones esenciales.Paso 3: Transformar datos cuantitativos en datoscualitativos y reducirlos a enunciados esenciales.Paso 4: Generalizar los resultados de los pasosprevios.Paso 5: Formular el problema en trminos de unasolucin neutral.

Ya identificado lo esencial del diseo se procede a llevar a cabo el procesode generacin de conceptos. Un concepto de producto es una descripcinaproximada de la tecnologa, principios de funcionamiento, y forma del mismo. Por

Fig.1- Metodologa de diseo.


5/6

5

lo general, se expresa como un bosquejo o un modelo tridimensional tosco y confrecuencia es una breve descripcin textual.

4.6.- Seleccin de concepto.Cuando se han generado los suficientes conceptos la siguiente etapa es la

seleccin del concepto que consiste en evaluar los conceptos con respecto a lasnecesidades del cliente, comparando las fortalezas y debilidades de los conceptosy seleccionando una o ms de ellas para prueba o desarrollo adicional. Para laseleccin de un concepto, se utiliza la matriz de puntuacin, la cual utiliza unasuma ponderada de las calificaciones para determinar el rango de concepto.

En esta etapa, se pondera la importancia relativa de los criterios deseleccin y se centra en comparaciones ms refinadas con respecto a cadacriterio. Las puntuaciones de concepto son determinadas por la suma ponderadade las calificaciones. (Ulrich K. T., Eppinger S. D., 2004).

4.7.- Diseo preliminar.Una vez seleccionado el concepto se procede a elaborar el diseo

detallado, el cual es el proceso de refinamiento de los diseos desarrollados en laetapa anterior, para asegurar que las especificaciones de diseo se mantengan.Son formulados en esta etapa: dibujos de ensamble, datos numricos de control yespecificaciones tcnicas para rdenes de compra (Rodrguez F., 2007).

4.8.- Construccin y prueba de prototipos.Despus de generados los elementos de la etapa sigue la construccin de

prototipos sobre los que se realizarn pruebas con el fin de comprobar elcumplimiento de las especificaciones establecidas en las fases anteriores. Elprototipo es una aproximacin hacia el producto final junto o con una o msdimensiones de inters. La realimentacin de las pruebas al prototipo permitirque la informacin del diseo se actualice y mejore el producto.

4.9.- Diseo definitivo.Para dar por concluida la parte referente al diseo se deber definir dnde,

cmo y con qu medios se fabricar el producto, describiendo toda la secuenciade actividades necesarias para la produccin, adecuando y optimizando losmedios de produccin con el desarrollo del producto. En esta etapa sedesarrollar:

a) Diagrama de operacin del producto,b) Diagrama de flujo del proceso, (Fernndez G. et al).c) Costo de produccin del producto, (Del Ro G, 2000).d) Especificacin final del producto.

La informacin generada en esta etapa y las anteriores siempre deberrealimentar todo el proceso de diseo con la finalidad de actualizar los datosrecabados y asegurar que el producto logrado cumpla el objetivo para el que se hadesarrollado.


6/6

6

4.10.- Manufactura de diseo.Por ltimo de debe manufacturar el diseo generado con la informacin que

se obtuvo de las etapas anteriores.

5.- CONCLUSIONES:

La incorporacin de aspectos ergonmicos en el diseo de productos haprobado ser una opcin efectiva, ya que de esta manera se obtienen aplicacionesque adems de funcionales son agradables de utilizar de forma que no requieren,por parte del usuario, ms esfuerzos de los que supone la propia tarea que realiza.El diseo incrementa los valores de uso de productos cuando en su fase deplanteamiento, anlisis y evaluacin considera las relaciones que se establecenentre el usuario y el contexto con el fin de propiciar el desempeo del hombre conmayor comodidad.

Es necesario que los diseadores y desarrolladores de productos participenen la elaboracin de sesiones de usabilidad de productos con sus usuarios realesy sobre todo en entornos reales, ya que slo de este modo les ser posibledetectar, y entender, los errores de uso de los usuarios, los cuales probablementesean, en esencia, errores de diseo.

BIBLIOGRAFA: BERBEGAL, NDIA, PONSA, PERE, Metodologas de diseo centrado en el

usuario en el mbito de la telerrobtica aplicada a la medicina. TechnicalResearch Centre for Dependency Care and Autonomous Living (CETpD),Espaa, 2007.

DEL RO GONZLEZ CRISTBAL, Costos I Histricos: Introduccin al estudiode Contabilidad y control de los costos industriales, 14 Edicin, EdicionesContables y Administrativas S. A. (ECASA).

FERNNDEZ G., JESS, LPEZ G., VCTOR, SANTACOLOMA, SONIA,Diseo industrial: Gua metodolgica, Fundacin Prodintec - CentroTecnolgico para el Diseo y la Produccin Industrial de Asturias, Gijn

Asturias (Espaa), 2002. GIDO JACK, CLEMENTS JAMES P., Administracin exitosa de proyectos, 2a

Edicin, Editorial Thomson, 2003. IMSS 2004 -2005. PREZ RODRGUEZ ROBERTO, Caracterizacin y representacin de los

requerimientos funcionales y las tolerancias en el diseo conceptual:Aportaciones para su implantacin en los sistemas CAD, Tesis para obtener elgrado de Doctor en Ingeniera Industrial, Escuela Tcnica Superior de

Ingeniera Industrial de Barcelona, Universidad Politcnica de Catalua,Espaa, 2002. RODRGUEZ FRANCISCO, Material didctico para Ingeniera de Desarrollo,

Instituto Tecnolgico de Celaya, Mxico, 2007. ULRICH KARL T., EPPINGER STEVEN D., Diseo y desarrollo de productos,

un enfoque multidisciplinario, 3ra Edicin, Editorial Mc Graw Hill, 2004.

Metodología diseño de herramienta

Documents

Transcript of Metodología diseño de herramienta