Área de Ingeniería Mecánica
Escuela Politécnica Superior de Ingenieros de Gijón
INDICE GENERAL APLICACIONES CONCEPTOS DE MECANISMOS
 
  METODOLOGÍAS DE DISEÑO CLÁSICAS.
         
  CONCEPTOS DE DISEÑO      
 
 

El diseño puede ser visto como una transformación de un estado de conocimiento inicial a un estado de conocimiento final (Ver Figura). Así, se tiene que articular tanto el estado inicial como el final, y las transformaciones por las cuales se pasa de un estado al otro (proceso de diseño).

 

Objetivo del Proceso de Diseño.

Ya que los estados iniciales y finales, comentado anteriormente, son en realidad las representaciones del objeto que esta siendo diseñado expresados en niveles diferentes de abstracción, las descripciones deben ser completas e inequívocas. Así, al principio del proceso de diseño, se necesita una descripción suficientemente clara del punto final que es el objetivo del proceso y los requerimientos dentro de las cuales el dispositivo diseñado debe funcionar.

 

Para facilitar este proceso de diseño, se pueden enumerar tres principios fundamentales, que se deben tener en cuenta en la etapa inicial del diseño de cualquier producto, que ayudarán a determinar los requerimientos a cumplir:

 

  1. Identificar los Requerimientos : Puesto que las funciones de los productos vienen condicionadas por todos los requerimientos que éstos deben cumplir, al iniciar el proceso de diseño deberán identificarse todos los que sean posibles, intentando llegar a un proceso de compromiso que permita cumplirlos.
  2. Valorar los Requerimientos: Algunas características del producto se determinan por la relación existente entre los valores de los diferentes requerimientos considerados anteriormente. Es decir, se pueden otorgar diferentes grados de importancia relativa a los mismos, siendo el diseñador el que decide el grado de diferencia, limitado por las limitaciones que le imponga el medio (tipo de material del que disponga), las posibilidades técnicas de fabricación (conocimientos y herramientas) y las económicas, que actúan de límite a la actividad diseñadora.
  3. Conocer del Producto y el sistema productivo: Cualquier proceso de diseño debe emprenderse con pleno conocimiento de los materiales, las herramientas y las técnicas existentes que pueden emplearse, haciéndolo de la forma más económica posible. La complejidad de los productos industriales que aparecen en nuestros días, hace que junto a los requerimientos de diseño se tengan en cuenta los requisitos de uso, como son el mantenimiento, las reparaciones, la alimentación, etc., e incluso los que comporta cuando acaba el ciclo de vida útil del mismo al tener que deshacerse de ellos (reciclaje, descomposición, etc.).
Respecto al proceso de diseño, desde mediados del siglo pasado se han ido desarrollando distintas metodologías, que permiten dividir el proceso en una sucesión de pequeños pasos. Los primeros estudios, se remontan a principios de los años sesenta, donde la Escuela Superior de Diseño de Ulm prestaba especial atención a este campo, principalmente motivados por la gran cuantía de encargos completamente nuevos que la industria hacía a los diseñadores. Christopher Alexander (1964), uno de los padres de la metodología de diseño, formuló cuatro argumentos a favor de dotar de método al proceso proyectual:
  • Las dificultades que surgen en torno a un proyecto se han vuelto demasiado complejas para afrontarlas de forma puramente intuitiva.
  • La cantidad de información necesaria para la solución de estas dificultades, aumenta hasta tal punto que un diseñador, en solitario, no puede reunirla, ni mucho menos elaborarla.
  • El número de problemas proyectuales se ha multiplicado rápidamente.
  • La clase de problemas de este tipo se transformas a un ritmo más rápido que en otros tiempos, de forma que apenas se puede recurrir a experiencias avaladas por el tiempo.
Como se comentó anteriormente uno los primeros acercamientos a una metodología de diseño se desarrolló en la Escuela Superior de Diseño de Ulm (Alemania). Tomás Maldonado y Gui Bonsiepe efectuaron en 1964 una primera visión retrospectiva de la fase de la transformación en sentido científico de la actividad proyectual. Se investigaron una por una numerosas disciplinas y métodos científicos con vistas a su empleo en el proceso del proyecto, como por ejemplo: la cibernética, la heurística, la psicofísica, etc. Con ello consiguieron desarrollar diversos métodos, algunos de tipo matemático que han alcanzado gran consideración, que permiten mejorar el proceso de diseño.

 

En el ámbito anglosajón también surgieron en los años sesenta y setenta estudios importantes sobre la metodología de diseño. Horst Ritel (1973) describió estos planteamientos como "la investigación sistemática de la primera generación", cuyas hipótesis de basen eran:

  1. Conoce y define "la tarea". Esto debe realizarse con mucho esmero y es la condición previa para todo lo anterior.
  2. Reúne información. En esta fase se busca información sobre el estado real, las posibilidades técnicas y similares.
  3. Analiza la información adquirida. Se extraen conclusiones, al tiempo que se comparan con la tarea.
  4. Crea soluciones alternativas. Esta fase se daría por terminada cuando por lo menos se haya alcanzado una solución y se haya comprobado su viabilidad.
  5. Juzga los pros y los contras de las alternativas y decídete por una o varias soluciones.
  6. Haz una prueba y ponla en práctica.

Hans Gugelot también desarrolló un procedimiento parecido que se agrupaba en seis fases:

  1. Fase de información.
  2. Fase analítica.
  3. Fase de Proyecto.
  4. Fase de decisión.
  5. Fase de cálculo y adapatación del producto a las condiciones de la producción.
  6. Construcción del prototipo.

Este modelo de proceso de diseño fue tratado por varios autores y puesto en práctica con diversos procedimientos. Morris Asimov (1962) desarrollo la morfología de diseño, Bruce Archer (1963-1964) hizo públicas unas listas de comprobación que determinaban sobremanera el proceso de diseño, pero que apenas eran aprovechables por su excesiva formalización. John R. M. Alger y Carl V. Hays (1964) realizaron una dedicación intensiva a estudios de la valoración de las alternativas del diseño.

 

Otra de las contribuciones importantes fue la de Christopher Alexander, que abogaba por una adopción decidida del racionalismo en el diseño. En primer lugar, se tenía que desglosar los problemas complejos en sus elementos constituyentes (descomposición jerárquica) para poder encontrar soluciones concretas. Para una vez, encontradas las soluciones, proceder en sentido inverso y obtener la solución final (Ver Figura). El rigor metodológico de la descomposición y recomposición de los procesos del proyecto condujo en los años setenta a que este procedimiento se perfeccionará para su aplicación a instalaciones de tratamientos de datos. Posteriormente se desestimó, debido principalmente al gran tiempo que conllevaba en aquellos tiempos la estructuración de los problemas por medio del procesado electrónico de datos. Hoy en día, ha quedado el enfoque fundamental de desglosar los problemas complejos de forma deductiva, y de unirlos con soluciones alternativas para cada uno de los sub-problemas identificados en el proceso del proyecto.

Composición y descomposición según Christopher Alexander.

 

Don Koberg y Jim Bagnall (Berlín 1976) publicaron sus guías de viaje universales: "A companion for those on problem solving journeys and soft-systems guidebook to the process of design" (Un compañero para aquellos que buscan soluciones a los problemas y una guía de sistemas flexibles para el proceso de diseño). Esta guía está basada en la metodología clásica de diseño y en ella los autores ven el proceso de diseño como un viaje en el que se van solucionando los problemas, pudiéndose enfocar el proceso de formas muy variadas, como se puede observar en la figura inferior, mediante tres ejemplos.

 

Tres ejemplos de Don Koberg/ Jim Bagnall "La guía de viaje universal", Berlin, 1976

 

En todas estas propuestas (exceptuando el método jerárquico de Alexander) aparecía el proceso de diseño como un sistema de tratamiento de la información. Por ello surgieron voces críticas con esta forma de proceder (Bonsiepe en 1974 y Bürdek en 1975), ya que los modelos estaban caracterizados por las numerosas aproximaciones y retroacciones (feedback) que impedían una configuración lineal de la solución. Se tenía más en cuenta la práctica proyectual, en la que el desarrollo del proyecto se vuelve lento y redundante merced a la inclusión de objeciones, informaciones nuevas o erróneas, dificultades tecnológicas, etc., es decir, una información más exhaustiva no implicaba mayor claridad, sino a menudo confusión.

 

Gui Bonsiepe también indicaba que se debe buscar un canon básico en los métodos que siempre dio buen resultado en la práctica y que debe aplicarse sobre todo a la formación de futuros diseñadores (Ver Figura). Se trata por ejemplo de la redacción de análisis diversos (función, información,..), el desarrollo de listas de requerimientos, métodos creativos o sistemas para solucionar problemas, métodos de representación, modos de valoración y procedimientos de test.

 

Modelo del proceso de diseño, según Gui Bonsiepe.

También se hizo evidente que el repertorio metodológico a aplicar depende sobre todo de la complejidad de la tarea a realizar. En esta línea fue muy importante el estudio de Paul Feyerabend. Este autor adoptaba una postura contraria a la consideración de que sólo se debe aceptar un método concreto como válido universalmente, ya que para conseguir un conocimiento objetivo se requieren muchos puntos de vista diferentes.

 

Teniendo en cuenta lo expuesto anteriormente, se puede realizar una descripción de los distintos pasos de la metodología de diseño clásica (Ver Figura 3-7), que permiten pasar del estado inicial (necesidades, requerimientos,..) a la especificaciones de fabricación necesarias para la fabricación en serie.

 

El Proceso de Diseño Clásico.

 

Necesidad: El proceso surge como consecuencia de las necesidades que tiene el usuario. Estas pueden ser manifestadas (a través de una petición de encargo), implícitas (mediante un sondeo o estudio de la competencia) o provocadas (cuando el potencial cliente ve el producto en el mercado)

 

Recogida de Información: Se suele realizar en dos vertientes, una recogiendo información de productos anteriores que estén relacionas con el que se diseña y viendo los desarrollos actuales que se están investigando. Por otro lado hay que realizar un estudio de costes y mercado, para obtener una valoración inicial de los mismos.

 

Características : Pueden ser de dos tipos:

•  Funcionales reales: tales como el aspecto físico, los tipos de materiales que compondrán el producto, el precio, la vida útil, .

•  Impuestas por el mercado y el entorno sociocultural al que va dirigido el producto.

 

Creatividad: Un vez que se tienen los factores anteriores, se empieza con el proceso de análisis y síntesis (proceso creativo), lo que dará lugar a distintos anteproyectos, con una serie de alternativas.

 

Evaluación: En esta fase se procede a la evaluación y selección de las alternativas de la fase anterior, mediante un proceso de síntesis y análisis de las distintas soluciones. Participaran todas las partes responsables de la empresa implicadas en el desarrollo del producto.

 

Prototipo: Se fabrica un primer prototipo, el cual se toma como base de ensayos para validar el grado de cumplimiento de las especificaciones y tomar como una referencia de costes de fabricación. Esta fase que engloba el prototipo, la verificación y el rediseño, si fuese necesario, hasta llegar a la fabricación en serie, se puede englobar en una más amplia "validación del prototipo".

 

Fabricación en serie: Una vez que se tiene validado el prototipo es conveniente estudiar que partes del producto pueden ser modificadas, ya que dependiendo del proceso de fabricación elegido el precio puede variar en gran medida.

 

Modelo definitivo: Normalmente dependiendo del grado de aceptación que tengan las primeras unidades comercializadas, se produce un rediseño del mismo para obtener el modelo definitivo.


         
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