Riba-Molina-2006-Ingeniería concurrente(completo)

7/22/2019 Riba-Molina-2006-Ingeniera concurrente(completo)

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Ingeniera Concurrente:

Una metodologa integradora

Carles RibaArturo Molina

Editores

Octubre de 2006


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Ingeniera concurrente. Una metodologa integradora 5

Prefacio

El progreso del hombre se relaciona con su capacidad de crear productos y sistemas tcnicos decomplejidad creciente.

La actividad de los antiguos artesanos tena un carcter globalizador realizando el proceso com-pleto: conceba el producto (un zapato, una arada, una casa), procuraba los materiales y herra-mientas, ejecutaba el trabajo y, normalmente trataba directamente con el futuro usuario (o era lmismo). Conoca globalmente el oficio (las necesidades, los materiales, las herramientas y los

procesos), requiriendo una complejidad relativamente baja desde el punto de vista actual.

Poco a poco (y de forma destacada, a partir de la revolucin industrial) los productos y sistemasadquirieron mayor complejidad y dimensin, por lo que su concepcin, organizacin y realiza-cin no podan ser realizados ya por una nica persona (un artesano, rodeado de uno o msaprendices). Con ello comienza la segmentacin de los procesos y la especializacin funcional.

Inicialmente se especializan ciertas tareas de mantenimiento de las mquinas, que requieren pro-fesionales ms habilidosos que los que las operan. Ms tarde aparecen especialistas de diseoque generan la documentacin para asegurar una mejorar coherencia del producto, y facilitar sufabricacin, utilizacin y mantenimiento.

Tambin van apareciendo nuevos profesionales para la gestin, las ventas, la calidad, etc., deforma que en los inicios del siglo XX la especializacin funcional es ya un sistema bien estable-cido y constituye el impulso de una prctica bien establecida que impulsa un fuerte avance en losconocimientos, metodologas y herramientas en cada una de estas actividades. Se establecen cier-tas reglas simples para gestionar las interacciones entre las distintas actividades especializadas

por funciones, fundamentalmente condicionantes en su secuenciacin temporal.

Sin embargo, el aumento de la complejidad de los productos y sistemas unido a la especializa-cin-fragmentacin de los conocimientos dio lugar a dificultades crecientes para manejar la vi-sin global y la integracin de los proyectos y sistemas tcnicos. Fruto de ello son tendenciascomo: el Taylorismo a inicios del siglo XX que, si bien obtuvo xitos a nivel econmico, acarreaspectos psicolgicos y sociales negativos al asimilar el trabajo humano a una mquina. Estodesde la capacidad de iniciativa de varias generaciones de trabajadores; y la creciente prolife-racin incontrolada de los impactos ambientales al anteponer determinados parmetros econmi-cos por encima de una consideracin ms global de los lmites de la naturaleza.

Desarrollada a partir de los aos 1980, la Ingeniera Concurrente constituye una nueva visinsobre los productos y sistemas tcnicos que abre y explora caminos en una nueva y fecunda di-reccin. En efecto, la Ingeniera Concurrente no rompe con los conocimientos especializados ycon los grandes avances conseguidos con ellos, sino que propone nuevos criterios, metodologasy herramientas (de carcter concurrente) para que estos conocimientos tiendan a confluir en so-luciones globales e integradas en base a acciones colaborativas.

No es una metodologa cerrada o una herramienta comercial, sino un nuevo camino abierto en elque caben numerosas ramas (ingeniera para el ciclo de vida; ingeniera colaborativa) que consti-tuyen aspectos, visiones o experiencias de la misma. Es cierto que la Ingeniera Concurrente nace(y en gran medida se desarrolla) de la mano de la informtica distribuida y de internet, pero no selimita exclusivamente a estas herramientas, sino que las trasciende mediante la introduccin denuevos criterios y metodologas. La Ingeniera Concurrente es por lo tanto, una nueva filosofa ocultura de las empresas.


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PREFACIO

6 Ingeniera concurrente. Una metodologa integradora

A continuacin se exponen muy brevemente varias dimensiones transversales que incorpora elnuevo concepto de Ingeniera Concurrente:

a) Una primera dimensin es el cambio de punto de vista sobre los productos y sistemas tcni-

cos. Se trasciende la visin clsica de la ingeniera que centra la atencin en la funcin del pro-ducto o en algn otro aspecto de particular relevancia, para extender la visin a todo su ciclo devida. La aplicacin de este simple principio tiene consecuencias espectaculares (y positivas) enmuchas aplicaciones de la nueva ingeniera y abre el camino para cambios trascendentes como laintroduccin de las preocupaciones ambientales. En este sentido, es interesante la nueva visinde arquitectura de producto y de portafolio de producto.

b) Una segunda dimensin son las nuevas formas de participacin en las actividades de la inge-niera concurrente. Se pasa de una organizacin de carcter secuencial (cada participante acta enun momento dentro de una secuencia temporal) a una intervencin global y colegiada. El princi-

pio ms interesante es el de participacin en las decisiones de todas las distintas voces que tenganalgo que decir sobre el producto o sistema tcnico (usuarios, diseadores, fabricantes, mantenedo-

res, administradores). Este principio se suele completar con la designacin de responsables porproducto o sistema a lo largo del ciclo de vida (o, a una parte significativa de l). sta abre posi-bilidades como la ingeniera colaborativa y el acortamiento de los tiempos de desarrollo.

c) Finalmente, una tercera dimensin de la Ingeniera Concurrente est relacionada con las nue-vas posibilidades que ofrece la informtica y las telecomunicaciones. El concepto de herramientaasistida por ordenador (diseo, ingeniera y fabricacin CAD-CAE-CAM) hoy da se va exten-diendo a la totalidad de las actividades de ingeniera. Adems de nuevas y espectaculares contri-

buciones tcnicas (como el prototipaje rpido y el utillaje rpido) recientemente han aparecidonuevas herramientas de gran calado integrador, tales como los sistemas de gestin de datos de

producto y la gestin del ciclo de vida de producto (PDM y PLM, por sus siglas en ingls)

Este libro es uno de los frutos de la RETDIC (Red Temtica Docente Iberoamericana de Ingenie-ra Concurrente) financiada por el gobierno espaol (AECI, Agencia Espaola para CooperacinInternacional) durante los aos 2002 a 2004 y en la que participaron 6 universidades, tres espao-las (UPC, Universitat Politcnica de Catalunya, de Barcelona; UdG, Universitat de Girona, y UJI,Universitat Jaume I de Castell de la Plana) y 3 universidades Iberoamericanas (UniNorte, Uni-versidad del Norte, Barranquilla, Colombia; Universidad de Holgun, Cuba; y el Tecnolgico deMonterrey, Mxico). La experiencia fue muy rica e intensa y, adems del presente libro, ha dejadouna estela de relaciones, intercambios y proyectos.

El libro se compone de 5 secciones coordinadas cada una de ellas por un editor. La Seccin I,Coordinada por el Dr. Heriberto Maury (Uninorte), trata de los Fundamentos de la IngenieraConcurrente; la seccin II, coordinada por el Dr. Carles Riba (UPC) trata de las metodologas yherramientas; la Seccin III, coordinada por el Dr. Mart Casadess (UdG) trata de la gestin enla nueva organizacin; la Seccin IV, coordinada por el Dr. Arturo Molina (Tecnolgico deMonterrey), trata de las tecnologas de la informacin y, finalmente, la Seccin V, coordinada

por el Dr. Carlos Vila (UJI) trata de las experiencias de aplicacin de la Ingeniera Concurrenteen Iberoamrica.

Los editores, junto con los numerosos autores de la obra, todos ellos participantes o conectadoscon miembros de la RETDIC, deseamos que su lectura sea de inters y utilidad.

Carles Riba (Universitat Politcnica de Catalunya)Arturo Molina (Tecnolgico de Monterrey)


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INGENIERA CONCURRENTE. UNA METODOLOGA INTEGRADORA 7

NDICE

Prefacio

Carles Riba, Arturo Molina pg. 5SECCIN I. FundamentosCoordinador de la seccin: Heriberto Maury 9

1. El concepto de ciclo de vidaCarmenza Luna, Heriberto Maury, Carles Riba 11

2. Evolucin de los modelos del proceso de diseoPaola Farias, Joaqun Aca, Arturo Molina, Heriberto Maury, Carles Riba 21

3. Familia, portafolio y gama de productosCarles Riba, Snia Llorens, Judit Coll, Heriberto Maury 37

4. Arquitectura de producto y modularidadHeriberto Maury, Humberto Gmez, Carles Riba, Judit Coll, Pablo Genovese 49

5. Flujo de informacin en el proceso de diseoIns Ferrer, Quim de Ciurana, Jos Ros 63

SECCIN II. Metodologas de ingeniera concurrenteCoordinador de la seccin: Carles Riba 75

6. Evolucin de las metodologas de apoyo a la ingeniera concurrenteHoracio Ahuett 77

7. Diseo de configuracinCarles Riba, Carles Domnech, Wladimir Rodrguez, Heriberto Maury 87

8. Diseo para fabricacin y montajeJulio Serrano, Gracia M. Bruscas, Fernando Romero 107

9. Diseo para servicio y entornoJudit Coll, Huscar Paz, Carles Riba 123

10. Innovacin y creatividadMarisela Rodrguez 137

SECCIN III. Gestin de la nueva organizacin

Coordinador de la seccin: Mart Casadess 14711. Evolucin de la organizacin hacia la ingeniera concurrente

Rodolfo De Castro, Gerusa Gimnez 149

12. Desarrollo de productos en redes colaborativasFernando Romero, Carlos Vila 159

13. La gestin de la calidad como sistema de integracinMart Casadess, Marta Albert, Iaki Heras 173

14. Gestion de equipos de trabajo para la ingeniera concurrenteCarmenza Luna, Francisco-Cruz Lario 181


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NDICE

8 INGENIERA CONCURRENTE. UNA METODOLOGA INTEGRADORA

SECCIN IV. Tecnologas de informacinCoordinador de la seccin: Arturo Molina 191

15. Tecnologas de informacin para ingeniera concurrenteRicardo Meja, Arturo Molina 193

16. Evolucin de los sistemas de apoyo a la ingeniera. Del CAD a lossistemas basados en conocimientoRoberto Prez R., David Guerra, Arturo Molina, Ahmed Al-Ashaab,Karina Rodrguez 207

17. Tecnologas de apoyo al desarrollo de moldes y matrices Producciny series cortasCiro A. Rodrguez, Horacio Ahuett, Vctor Vzquez 217

18. Herramientas para la interaccin y comunicacinCarlos Vila, Manuel Contero 229

19. Gestin del proceso de desarrollo de productoCarlos Vila, Vanesa Galms, Maria Luisa Garca-Romeu 237

20. Fabrica virtual La era de la manufactura digitalMiguel de J. Ramrez, Roberto Rosas, Arturo Molina 251

SECCIN V. Experiencias de aplicacin en iberoamricaCoordinador de la seccin: Carlos Vila 263

21. CASO 1: Diseo concurrente de piscina olmpica para el ciclo de vida

(Astral Pool)Carles Riba, Heriberto Maury, Roberto Prez R., Xavier Vila 265

22. CASO 2: Introduccin e implantacin de ingeniera concurrente en laindustria mexicanaJoaqun Aca, Arturo Molina, Ahmed Al-Ashaab 273

23. CASO 3: Implantacin de nuevas tecnologas para el desarrollo concu-rrente de productosCarlos Vila, Pedro Company, Vanesa Galms 287

Anexo 1. Diccionario de acrnimos y de palabras en ingls 307

Anexo 2. Relacin de autores 313


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SECCIN I

FundamentosCoordinador de la seccin:

Heriberto MauryUniversidad del Norte, Barranquilla, Colombia

[email protected]

La primera seccin de esta obra tiene como propsito exponer las bases, las ventajas y la relevan-cia de las aproximaciones concurrentes y colaborativas cuando se pretende desarrollar sistemascompetitivos orientados a mercados globales por parte de equipos multidisciplinarios.

Debido a la importancia que toma el concepto de ciclo de vida (CV) cuando se aborda el desa-rrollo de sistemas con una visin concurrente, en el primer captulo se presenta su significadoconsiderando una amplia gama de escenarios: proyecto, producto, organizaciones y serviciosentre otros.

Como el propsito fundamental de la ingeniera concurrente (IC) es el desarrollo de solucionescompetitivas a travs de considerar su ciclo de vida, incrementar su valor agregado, mejorar lacalidad, los costes y el tiempo de desarrollo; entonces resulta de vital importancia, el llevar a cabo

la fase de diseo eliminando las barreras entre las diversas fases de desarrollo y tambin el mane-jar y aplicar conceptos que permitan obtener ventaja competitiva en el ciclo de vida de las solu-ciones. Estos conceptos necesarios son la arquitectura de producto, plataforma de producto, porta-folio, familia y gama de producto que son presentados y estudiados con detalle en los captulos 2,3 y 4 de esta seccin.

Finalmente, en el captulo 5 se describe como es el flujo de informacin en el proceso de diseo yse hace nfasis sobre la definicin de las especificaciones.


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1 El concepto de ciclo de vida

Carmenza Luna+, Heriberto Maury+++Departamento de Ingeniera Industrial++Grupo de investigacin en Materiales, Procesos y Diseo (GIMYP)Universidad del Norte, Barranquilla, Colombia

[email protected]; [email protected]

Carles RibaCentre de disseny dEquips Industrials (CDEI)

Universitat Politcnica de Catalunya (UPC), Barcelona, Espaa

[email protected]

Este captulo introduce el concepto clave de ciclo de vida para las principales entidades

que intervienen en la satisfaccin de las necesidades humanas, tanto en los resultados

(productos y servicios) como en las actividades destinadas a su realizacin (proyectos y

las propias organizaciones).

En el primer apartado se describen las distintas entidades que intervienen en los procesos

productivos. En los apartados segundo y tercero se tratan de distintas visiones del ciclo de

vida del producto y de sus costes asociados. En los apartados cuarto y quinto se describe el

ciclo de vida y los recursos asociados a los proyectos y, de forma ms general, a las entida-

des relacionadas con las organizaciones. En el apartado sexto se hace una reflexin sobre el

concepto de desarrollo tradicional secuencial y el inconveniente de lo que se conoce como

comunicarse sobre la pared. El captulo termina con unas reflexiones sobre la nueva vi-

sin que el concepto de ciclo de vida da para la ingeniera concurrente y las nuevas pers-pectivas que se abren.

1.1 Productos y proyectos

Las personas y colectividades humanas realizan numerosas actividades para satisfacer susnecesidades que conducen a resultados conocidos como productos y servicios. Aunque estostrminos tienen caractersticas difciles de delimitar, podra establecerse que un producto es elresultado (concluido) obtenido por un proceso de produccin, mientras que un servicio estcontenido en el propio proceso, aunque normalmente tambin suele involucrar el uso o consumode productos obtenidos en procesos anteriores.

Las organizaciones bsicas que ofrecen estos productos y servicios son las empresas y lasadministraciones en cuyo seno se desarrollan las actividades citadas anteriormente. Sin embargo,ms all de desarrollar estas actividades, las citadas organizaciones tambin pueden ser vistascomo algo que debe ser inventado, definido, diseado, construido, operado y puesto fuera de uso,de la misma forma que cualquier otro producto o servicio, aunque su arquitectura se apoya enmtodos especiales con caractersticas peculiares [Bernus y Nemes, 2003].

En cualquier organizacin emergen nuevos requerimientos y oportunidades internas o externasque llevan a redefinir y a implementar nuevas actividades en su seno que se organizan en formade proyectos. Cada una de estas actividades tiene un tamao y un tiempo distinto, por lo que lasorganizaciones (empresas y administraciones) se articulan alrededor de un trenzado de proyectosrelacionados entre s, acordes con su misin, que constituyen su razn de ser.


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SECCIN I: FUNDAMENTOS 1. EL CONCEPTO DE CICLO DE VIDA


Reciclado/Remanufactura/Reuso

DesechoUso del

Producto Mantenimiento

Ventas yMercado-

tecnia

Alm acenam ien toY

Distribucin

ControlDe

Calidad

Produccin

EspecificacionesDe l

Producto

IngenieraDel

Producto

PlaneacinDe l

Proceso

PlaneacinDe la

Produccin

Proveedores Compras

Requerimientos del Mercado

Servicio

Reciclado/Remanufactura/Reuso

DesechoUso del

Producto Mantenimiento

Ventas yMercado-

tecnia

Alm acenam ien toY

Distribucin

ControlDe

Calidad

Produccin

EspecificacionesDe l

Producto

IngenieraDel

Producto

PlaneacinDe l

Proceso

PlaneacinDe la

Produccin

Proveedores Compras


Servicio

Tanto los productos y servicios como las organizaciones son realidades dinmicas queevolucionan con el tiempo, y es a esta evolucin que recorre cualquiera de estas entidades, desdeque inicia su existencia hasta que la termina, lo que se conoce con el nombre de ciclo de vida (eningls, life-cycle). Para el anlisis que se realiza a continuacin, se ha considerado pertinente

partir de la diferencia presentada por [Riba, 2002] quien hace nfasis entre dos entidades bsicasrelacionadas con las actividades de las organizaciones como son los productos y los proyectos yque a veces aparecen confundidos en la literatura tcnica.

La metodologa clsica o secuencial de desarrollo de producto se basa en un esquema de trabajoque procura colocar un producto en el mercado con el mejor precio de venta y en la posicin msventajosa posible, usando unos modelos (discutibles) de evaluacin de costes que no contemplan,entre otros, los daos medioambientales o la salud laboral y que, adems, vienen enmascarados

por otros costes no visibles como son los impuestos [Vila, 2000].

En el contexto de las nuevas metodologas y herramientas que conforman la IngenieraConcurrente, el esquema director tradicional de desarrollo secuencial de las actividades debe de

ser substituido por un nuevo esquema que ha venido a denominarse diseo para el ciclo de vida[Alting, 1995], que hace un nfasis especial a la produccin sostenible que tenga en cuenta elmedio ambiente, la salud laboral y la minimizacin del uso de recursos colectivos [Prasad, 1996][Prasad, 1997], citada tambin como el concepto clave que define una nueva cultura industrial, la

produccin sostenible [Capuz y Gmez, 2002].

1.2 Ciclo de vida de un producto

El ciclo de vida de un producto es el conjunto de etapas que recorre un producto individual (oconjunto interrelacionado de componentes fsicos o intangibles) destinado a satisfacer unanecesidad (una lavadora domstica, un programa de ordenador, una tarjeta de crdito) desde que

ste es creado hasta su fin de vida.[Syan y Menon, 1994] distinguen las siguientes etapas del ciclo de vida al analizar la evolucin delos costos a lo largo del ciclo de vida: 1. Diseo conceptual y preliminar; 2. Diseo de detalle ydesarrollo; 3. Produccin y/o construccin; 4. Uso del producto; 5. Fin de vida y retiro.

Figura 1.1. Ciclo de Vida del Producto (fuente: [CERG-1999])


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SECCIN 1: FUNDAMENTOS 1. EL CONCEPTO DE CICLO DE VIDA


El Grupo de Investigacin de Ingeniera Concurrente del ITESM-CERG [CERG-1999] en Mxicoha desarrollado su trabajo entendiendo por Ciclo de Vida del Producto todas las etapas por las queel producto pasa desde su concepcin hasta su desecho o reutilizacin como se muestra en la figura1.1. Este esquema puede ser analizado desde el enfoque de las actividades (o etapas) del ciclo devida del producto. Las etapas desarrolladas son mercadotecnia, especificacin de producto,ingeniera de producto, planeacin de proceso, planeacin de la produccin, produccin, control decalidad, distribucin, ventas hasta el desecho, reuso o remanufactura del mismo.

Otro esquema del ciclo de vida del producto es el de seis etapas planteadas por [Riba, 2002]:

Decisin y definicin. Se refiere a la decisin de crearlo y a la tarea de definirlo por medio deespecificaciones. Aqu se debe tener especial cuidado en revisar el mercado potencial, lascapacidades de la empresa y otros aspectos externos que pueden influir en la decisin dedesarrollar un producto.

Diseo y desarrollo. Agrupa las actividades que tienen por objeto la concepcin de un producto

segn unas especificaciones y definirlo segn las caractersticas que permitan su fabricacin;tambin las acciones destinadas a llevar el producto al mercado.

Fabricacin. Conjunto de actividades destinadas a la realizacin efectiva del producto,cumpliendo condiciones de calidad, precio y tiempo.

Distribucin y comercializacin. Etapa del ciclo de vida del producto que, a pesar de no aumentarsu valor, tiene gran importancia para hacer efectivo su uso. Incluye las actividades de transporte yla distribucin, as como de comercializacin.

Utilizacin y mantenimiento. Es el ejercicio de la funcin para la cual fue diseado el producto.Cuando el producto falla la actividad de mantenimiento se encarga de mantener o reponer este uso.

Fin de vida. Es la decisin del fin de vida til del proyecto y su eliminacin que puede presentarvarias formas de consecuencias econmicas y medioambientales muy distintas: reutilizacin delproducto; reciclado de materiales; recuperacin de energa por medio de la combustin; o vertido(en principio controlado).

Comentarios

Ms all de las mltiples clasificaciones y niveles de subdivisin que hacen los distintos autoressobre este tema, se puede afirmar que la mayora de ellos muestran estructuras similares del ciclode vida, radicando las diferencias bsicas en el nmero y la denominacin de las etapas.

Se destaca que el ciclo de vida de un producto puede subdividirse en dos partes: La primera deellas incluye las etapas que son responsabilidad y/o estn bajo el control del fabricante, y quenormalmente se dan al interior de la empresa (o de la cadena de suministro) que lo originan ytransfieren, tales como: marketing, diseo y desarrollo, produccin y comercializacin; mientrasque la segunda parte incluye el uso y mantenimiento, el fin de vida y la eliminacin que se dan enmanos del usuario y, en algunos casos, de la colectividad [Riba, 2002].

1.3 Costo del ciclo de vida del producto

El concepto de costo del ciclo de vida va asociado al conjunto de etapas recorridas por el productoms all de las de fabricacin y comercializacin, lo que puede poner de manifiesto costes muysuperiores al precio de venta.


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La evaluacin del coste real de ciclo de vida de un producto suele ser difcil debido a ladiscontinuidad que se produce en la transferencia entre fabricante y usuario y la falta de controlcontable durante la utilizacin y mantenimiento del mismo. Sin embargo, no por ello es menosimportante su estimacin ya que puede incidir de forma determinante en decisiones de diseo.

Segn pone de manifiesto [Riba, 2002], la empresa fabricante lleva un control preciso sobre loscostes de las etapas en las cuales es responsable:

Costo de definicin Costo de diseo y desarrollo Costo de fabricacin Costo de distribucin y comercializacin

A partir de la evaluacin de estos costos la empresa asigna el precio de venta del producto y leadiciona el beneficio para la empresa.

Pero el costo global del ciclo de vida del producto incluye adems el costo de las etapasposteriores que son responsabilidad del usuario y de la colectividad:

Costo de utilizacin y mantenimiento Costo del fin de vida

Ejemplo: La tabla 1.1 resume el coste de ciclo de vida para una lavadora domstica dondeaparecen no solo los costes asociados a su concepcin, diseo, fabricacin y comercializacin,sino tambin los costes de utilizacin, mantenimiento y un coste simblico de fin de vida.

En ella se puede observar que el coste del ciclo de vida de esta lavadora domstica es casi 4 vecesel precio de venta. Dentro de estos costes, el valor ms determinante es el consumo de jabn +suavizante, por lo que los esfuerzos para ahorrar estos consumibles en el proceso de lavado

permiten obtener los mayores beneficios para el usuario.

Tabla 1.1. Coste del ciclo de vida de una lavadora domstica

Precio de venta (concepcin, desarrollo, fabricacin, comercializacin + impuestos) 600

Total precio de venta 600

Consumo de agua (8 aos; 400 lavados/ao; 0,080 m3/lavado; 1 /m3)Energa elctrica (8 aos; 400 lavados/ao; 0,35 kWh/ciclo; 0,10 /kWh)Jabn y suavizante (8 aos; 400 lavados/ao; 0,30 /lavado)Imprevistos y reparaciones (8 aos; 25 /ao)

256 112 960 200

Total usuario 1528

Costes derivados de la contaminacin (asumidos por la sociedad)Costes derivados del fin de vida (asumidos por la sociedad)

100 50

Total impactos sociales 150

Coste del ciclo de vida (380% del precio de venta) 2278

En el anlisis de costo del ciclo de vida del producto es importante tener claro la diferencia entreel momento en que se efecta el gasto y el momento en que este queda comprometido. Autorescomo [Nevins y Withney, 1989] afirman que el diseo de un producto determina y comprometealrededor del 70% de los costos totales de su ciclo de vida. De acuerdo con lo anterior, es conve-

niente dedicar una mayor atencin y recursos en las etapas de definicin, concepcin y diseo de


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los productos y servicios. La figura 1.2 compara el costo comprometido con el efectivamente rea-lizado para cada fase del ciclo de vida.

Analizando esta figura se puede apreciar que en las etapas iniciales de desarrollo se compro-

meten los costes que sern efectuados en etapas posteriores. Ello determina que cuando sellegue a la preparacin de la fabricacin ya es poco lo que se puede influir sobre los costes.As pues deben orientarse los mayores esfuerzos en las primeras fases del ciclo de vida (defi-nicin y diseo) ya que es all donde se pueden lograr los mayores ahorros. De ah la impor-tancia de mejorar las tcnicas de diseo as como la comunicacin, coordinacin e integracinentre los diferentes miembros y departamentos involucrados en el ciclo de vida.

Figura 1.2. Relacin entre costo comprometido e inversin realizada[adaptada de Riba, 2002]

Lo que propone la ingeniera concurrentees involucrar en las fases iniciales del proyecto losdepartamentos de marketing, produccin, calidad y comercial, entre otros. Las empresas in-novadoras buscan su implantacin para disminuir el tiempo de desarrollo de los productos y ala vez mejorar la calidad de los productos.

1.4 Ciclo de vida de un producto

Es el conjunto de etapas que recorre un proyecto, entendido como una actividad de negocio (lafabricacin de un producto o familia de productos, la implantacin y prestacin de un servicioexterior o interior, la construccin de un edificio o de una obra pblica), desde que ste se iniciahasta que finaliza o es abandonado. Las etapas del ciclo de vida de un proyecto se recorrenfundamentalmente en el seno de una organizacin e incluyen la evolucin de la actividad onegocio a lo largo del tiempo.

A partir del anlisis de varias arquitecturas de referencia para empresas o sus actividades (entreellas: ARIS, Architektur fur Informations Systeme; PERA, Purdue Enterprise Reference

realizada

materializacin y detalleIconcepto

lanzamiento de la fabricacindiseo

tiempo

inversininversin

retraso entre inversincomprometida y realizada

inversin

comprometida

P C

prototipos y ensayos

100

75

50

25

70

ingenierade fabricaciny lanzamiento

diseo, simulaciones

principio de solucin


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Architecture; CIMOSA, Computer Integrated Manufacturing Open System Architecture;GRAI/GIM, Graphe Rsultats et Activits Inter relies/GRAI Integrated Methodology; IEM,Integrated Enterprise Modelling), el grupo IFIP-IFAC (International Federation of InformationProcessing / International Federation of Automatic Control) Task Force on Architectures forEnterprise Integration desarroll el modelo GERAM (The Generalized Enterprise ReferenceArchitecture and Methodology), base de la norma ISO 15704.

Este modelo aplica a las empresas o a cualquiera de sus entidades y, de forma especfica, a susproyectos (tambin es extrapolable a sus productos). La arquitectura de referencia de la empresageneralizada [GERA] considera las siguientes fases del ciclo de vida [IFIC-IFAC, 2003]:

Tabla 1.2. Fases del ciclo de vida de una entidad [segn GERA]

Fase Descripcin

Identificacin Conjunto de actividades que identifica el contenido de la entidad

particular en consideracin (por ejemplo, un proyecto) en trminosde sus fronteras y su relacin con entornos externos e internos. In-cluyen la identificacin de la existencia y la naturaleza de la necesi-dad de esa entidad particular

Concepto Conjunto de actividades necesarias para desarrollar los conceptos dela entidad. Incluyen la definicin de su misin, visin, valores, es-trategias, objetivos, conceptos operacionales, polticas, plan de ne-gocios, entre otros

Requerimientos Actividades necesarias para desarrollar descripciones de requeri-mientos operacionales de la entidad, sus procesos relevantes, y elconjunto de sus necesidades funcionales de comportamiento, deinformacin y de capacidad

Diseo Actividades que soportan la especificacin de la entidad y de todossus componentes con el fin de satisfacer sus requerimientos. Incluyetanto el diseo de todas las tareas humanas como las realizadas conmquinas para todos los productos y servicios de los clientes de laentidad y sus funciones de gestin y control

Implementacin Actividades que definen todas las tareas que deben llevarse a cabopara construir o reconstruir la entidad. Comprende la implementa-cin de: a) Compras, configuracin y desarrollo de medios parafabricacin, servicios y control; b) Contrato y entrenamiento depersonal y cambio de organizacin; c) Validacin de componentes,integracin de sistemas.

Operacin Actividades de la entidad necesarias para producir los productos oservicios a los clientes y que constituyen su misin, as como lascorrespondientes tareas de monitorizar, controlar y evaluar la pro-duccin.

Fin de vida

(decommissioning)

Actividades necesarias para disolver, reorientar, redisear, reciclar,preservar, transferir, desensamblar, eliminar toda o parte de unaentidad al final de su vida til

[Riba, 2002] pone de manifiesto que el ciclo de vida de un proyecto, a diferencia del ciclo de vidade un producto, recorre todas sus etapas en el seno de una organizacin (o un conjunto de


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organizaciones que constituyen la cadena de suministro) por lo que suele existir una adecuadacontabilizacin de los recursos asociados.

De acuerdo con la evolucin de las ventas, [Kotler, 2000] divide el ciclo de vida econmico de un

producto en las siguientes etapas: Introduccin del Producto, Crecimiento, Madurez, Declive oSaturacin (figura 1.3).

Figura 1.3. Ciclo de vida de proyecto de fabricacin de producto[adaptada de Kotler, 2000]

Las principales caractersticas de cada una de las etapas de este ciclo econmico son:

Introduccin del Producto: Esta etapa tambin se denomina diseo, desarrollo y despegue delproducto porque aqu se llevan a cabo actividades de I+D relacionadas con el producto y sudiseo. En esta etapa las ventas son de bajo nivel, dado que se presenta el ajuste de la adaptacindel producto al mercado.

Crecimiento: Se materializa la penetracin del producto en el mercado y por un incremento en lasventas, igual por un incremento en la produccin. Aqu entran competidores al mercado.

Madurez: En esta etapa se alcanza el nivel mximo de ventas y una estabilizacin en elcrecimiento. Se dice que se alcanza la saturacin del mercado.

Declive: Es la etapa en la que el producto entra en declive en el mercado. Aqu se debe orientar elproducto a la renovacin, actualizacin y adaptacin a las nuevas corrientes.

Debe resaltarse la importancia en la relacin del ciclo de vida econmico del producto en ladireccin estratgica de la organizacin.

1.5 Recursos para el ciclo de vida de un proyecto

El manejo de los recursos asociados al ciclo de vida de un proyecto es similar al del ciclo de vidade un producto. Sin embargo, dado que las etapas del ciclo de vida de los proyectos se recorren enel seno de una organizacin (o, en proyectos colaborativos, en varias organizaciones), laevaluacin de los recursos asociados suele llevarse de forma detallada y completa ya que forma

parte del negocio.

Introduccin Crecimiento Madurez Declive

Ventas

Tiempo


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tiempo de produccin

lanzamiento al mercado

punto muerto

recursosacumulados

tiempo recuperacin inversin

lanzamiento fabricacin

tiempo para el mercado

R+D

inv

ersin

beneficiosdelaproduccin

beneficios

tiempo

recuperacin

inv

ersin

Lmite de retiradadel mercado

Es importante tener claro que en el desarrollo de un proyecto, se recuperan los recursos invertidossolo si el balance econmico es positivo gracias a que las ventas compensan las inversionesacumuladas durante las etapas de desarrollo y lanzamiento del proyecto. De ah la importancia deidentificar rpidamente la oportunidad de desarrollo de un producto, para iniciar el proyecto loantes posible y colocar el producto en el mnimo tiempo en el mercado a fin de comenzar arecuperar los gastos del proyecto cuanto antes.

En la figura 1.4 se destaca claramente los siguientes puntos significativos: 1. Lanzamiento almercado. Punto que representa un hito importante en el anlisis de los recursos de un proyecto yaque comienza la amortizacin de la inversin a travs de los ingresos por comercializacin de los

productos (ventas costes de fabricacin); 2. Punto muerto. En este punto se ha recuperadoexactamente la inversin de lanzamiento, y los ingresos estn a la par con los gastos del proyecto;3. Lmite de retirada del Mercado. Es el punto lmite a partir del cual la rentabilidad de las nuevasunidades de producto fabricadas se vuelve negativa a causa de su prdida de rentabilidad (general-mente, las empresas suelen decidir antes su retirada efectiva). Entre el punto muerto y la retirada

del producto se puede apreciar los beneficios del proyecto.

Figura 1.4. Puntos clave en la evolucin de los recursos parael ciclo de vida de un proyecto [adaptado de Riba, 2002]

1.6 Ciclo de vida y comunicacin sobre la paredEl sistema tradicional de organizacin por funciones se orienta a la toma jerrquica de decisionesy a la bsqueda de objetivos departamentales. Esto conlleva a que las organizaciones orienten sus

procesos de una manera secuencial tanto para su ejecucin como para su planeacin. Es comnencontrar que los proyectos avancen en forma lineal y la responsabilidad pase por diferentesdepartamentos sin coordinacin efectiva. La dinmica del ciclo de vida tanto para el productocomo para los proyectos se ve afectada por este enfoque secuencial.

Esta forma de proceder es lo que se conoce como "comunicacin sobre la pared" o salto delmuro, donde la actividad en cada etapa del ciclo de vida se realiza sin tomar en consideracin las

necesidades de las restantes. Es decir, el diseo se desarrolla sin consultar las necesidades de


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diseo produccin

cliente

comercial

marketing ni las capacidades de produccin; los ajustes en fabricacin se desarrollan sin consultaa diseo ni a comercializacin; el departamento comercial se encarga de forma aislada de la ventadel producto o servicio; el departamento de postventa (y en la mayor parte de veces los usuarios)resuelven como pueden las incidencias derivadas de su uso y, por ltimo, la colectividad cargacon el reto de eliminar unos productos no concebidos para ello.

Con este enfoque, el proceso se desarrolla de forma secuencial, de tal manera que cada etapa no seinicia hasta que concluye la anterior. Esto trae consecuencias no deseables, donde los re-procesosabundan generando desperdicios de materiales y principalmente de tiempo que ms tarde setraducen en costos impidiendo el cumplimiento de planes para proyectos tanto especficos comode toda la organizacin (figura 1.5).

Figura 1.5. Comunicacin sobre la pared, o salto del muro [Riba, 2002]

La Ingeniera Concurrente se basa en el diseo para el ciclo de vida, alternativa al enfoqueclsico secuencial.

1.7 Conclusiones

Los productos y servicios son los principales resultados de las actividades humanas orientados asatisfacer sus necesidades. Las empresas y administraciones son entidades bsicas en cuyo seno sedesarrollan actividades para proveer productos y servicios los cuales son organizados en forma de

proyectos.

Una nueva visin tanto de las actividades (proyectos, y las propias organizaciones) como de losresultados (productos, servicios) incide en el concepto de ciclo de vida, es decir la consideracin

global de todas las etapas que recorren estas entidades desde que son creadas hasta que terminansu vida til.

La consideracin del ciclo de vida y los recursos del ciclo de vida para las distintas entidadesinvolucradas en los procesos productivos (productos y servicios; proyectos y las propiasorganizaciones), constituye una de las bases fundamentales en las que se apoya el nuevo conceptode ingeniera concurrente. Esta nueva perspectiva globalizadora es el punto de partida demetodologas ms eficientes basadas en actividades colaborativas en el marco de organizacionesen red (empresa difusa, empresa extendida).


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1.8 Referencias

[Alting, 1994] Alting, L. (1994), Manufacturing Engineering Processes, 2nd revised andexpanded edition.

[Barba, E.] Barba, E. (1993), La excelencia en el proceso de desarrollo de nuevos productos,EADA Gestin, Barcelona, Espaa.

[Bernus y Nemes, 2003] Bernus, P.; Nemes, L. (2003), Introduction (captulo 1), en Handbook ofEnterprise Architecture (Bernus, P.; Nemes, L.; Schmidt, G., editores), Springer-Verlag,Berlin Heidelberg, Alemania

[Capuz, 1999] Capuz, S. (1999) Introduccin al Proyecto de Produccin Ingeniera Concurrentepara el diseo del Producto, AlfaOmega, Valencia, Espaa.

[Capuz y Gmez, 2002] Capuz, S., Gmez T. (2002), Ecodiseo: Ingeniera del Ciclo de Vidapara el Desarrollo de Productos Sostenibles, Editorial UPV, Valencia, Espaa.

[CERG, 1999] CERG, Concurrent Engineering Research Group, (1999), Instituto Tecnolgico deMonterrey ITESM. Mxico.

[IFIP-IFAC, 2003] IFIP-IFAC Task Force on Architectures for Enterprise Integration (2003),GERAM: The Generalized Enterprise Reference Architecture and Methodology (captulo2), en Handbook of Enterprise Architecture (Bernus, P.; Nemes, L.; Schmidt, G., editores),Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, Alemania

[Nevins y Whitney, 1989] Nevins, J.L, Whitney, D.E. (Editores) (1989), Concurrent Design ofProduct and Process, MacGraw Hill, New York.

[Prasad, 1996] Prasad, B. (1996), Concurrent Engineering Wheels, The RASSP Digest.

http://rassp.scra.org. Vol. 3, n 1.[Prasad, 1997] Prasad, B. (1997), Concurrent Product Design, Development and Delivery (PD3)

Process. Concurrent Engineering. Research and Applications. Vol. 5, n3, pp. 198-201.

[Riba, 2002] Riba, C. (2002), Diseo Concurrente, Edicions UPC, Barcelona, Espaa.

[Syan y Menon, 1994] Syan, C.S.; Menon, U. (1994), Concurrent engineering. Concepts,implementation and practice, Chapman & may, London, U.K.

[Vila, 2000] Vila, C. (2000), Estrategias de implantacin de nuevas tecnologas en el mbito de laIngeniera Concurrente, (tesis doctoral), Universitat de Jaume I, Castelln, Espaa.


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2 Evolucin de los modelos del proceso de diseo

Paola Farias, Joaqun Aca, Arturo MolinaCentro de Innovacin en Diseo y Tecnologa (CIDyT)

Tecnolgico de Monterrey, Mxico

[email protected], [email protected], [email protected]

Heriberto MauryGrupo de investigacin en Materiales, Procesos y Diseo (GIMYP)

Universidad del Norte, Barranquilla, Colombia

[email protected]

Carles RibaCentre de Disseny dEquips Industrials (CDEI)


[email protected]

El xito econmico de las organizaciones depende de su habilidad para identificar las nece-

sidades del mercado y desarrollar productos que cumplan con los requerimientos a bajo co-

sto y en el menor tiempo. Para poder llevar a cabo de la manera ms eficiente este proceso

de desarrollo de los productos se han desarrollado diferentes modelos del proceso de dise-

o, es decir, mapas o representaciones de las fases de actividades que son necesarias para

llevar a cabo la labor del diseo con sus interrelaciones. En este captulo se realiza una re-

visin de los diferentes modelos del proceso de diseo y su evolucin hacia modelos para el

diseo concurrente. Su utilidad va desde sus aplicaciones en docencia hasta su importancia

para poder realizar una planificacin estructurada del proceso de desarrollo sin limitar los

aspectos creativos, de manera que se dejen el mnimo o ningn factor al azar para dar una

mayor garanta de xito en su ejecucin.

2.1 Introduccin

En la nueva economa global, las tendencias sugieren que la ventaja competitiva la tendrnaquellas compaas capaces de desarrollar productos rpidamente con alto enfoque al cliente. Lasmetodologas para el diseo y desarrollo de productos constituyen un marco flexible con el cual seencaminan los esfuerzos del equipo de diseo hacia la consecucin de estos objetivos,

brindndoles las herramientas de toma de decisiones y de evaluacin; por tal razn, este captulotiene como finalidad el estudio de las metodologas de diseo y su evolucin hacia los entornos dedesarrollo concurrente y colaborativo muy adecuados a estos nuevos condicionantes del mercado.

En la siguiente seccin de este captulo se hace una revisin tanto de los modelos clsicos dediseo (modelos de etapas del proceso de diseo) como de algunos actuales, modelos del procesode desarrollo, los cuales comprenden el diseo propio del producto, as como la planificacin y ellanzamiento de las actividades de produccin y comercializacin; por lo tanto, los mismosentregan algunas de las primeras contribuciones para el diseo integrado de producto y proceso.

A continuacin, en el tercer apartado se presenta una evaluacin de acuerdo al contenido de losmodelos, a partir de la cual se ha configurado un nuevo modelo para la integracin de mtodos y


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SECCIN I: FUNDAMENTOS 2. EVOLUCIN DE LOS MODELOS DEL PROCESO DE DISEO


herramientas en las actividades de diseo de nuevos productos, denominado modelo de referenciaque comprende el desarrollo integrado de productos, procesos y sistemas de fabricacin.Finalmente en el cuarto apartado se describe con detalle el modelo propuesto

2.2 Evolucin de metodologas, tcnicas y herramientas de diseoLa dinmica de los mercados actuales exige que los productos sean diseados con un alto enfoqueen los requerimientos del cliente con el objetivo de sostener o incrementar su posicionamiento enel mercado. En los modelos clsicos de diseo (modelos de etapas) los requerimientos se traducenen especificaciones del producto que representaran la base para la realizacin del diseo. Sinembargo, los ingenieros de diseo han observado la necesidad de contar con metodologasdefinidas que les faciliten este proceso. Como consecuencia se han desarrollado tcnicas yherramientas genricas que facilitan las tareas del equipo de diseo, por ejemplo, recolectarinformacin [Revelle, 1998], generar conceptos [Len, 2002] y evaluar diseos [Kochan, 1995].

Las primeras teoras de diseo surgen hacia el ao 2500 AC en Egipto con el papiro de Eber, elcual se considera el primer manual de diseo para la elaboracin de jabn. En la poca modernaaparecen otras publicaciones relevantes en Inglaterra con Isaac Newton (1669) y en Alemaniacon Leonhard Euler (1753) y la primera aplicacin de mecanismos Newtonianos a anlisis deingeniera. En EUA Miles (1947) desarrolla el mtodo Anlisis de Valor, y Zwicky (1948)desarrolla el Mtodo Morfolgico de Anlisis y Construccin en el cual se considera la primeraherramienta sistemtica para la creatividad. De manera paralela en Rusia, Altshuller desarrolla laTeora de Solucin de Problemas de Inventiva [tomado de Otto y Wood, 2001].

El anlisis de la literatura especializada permite distinguir dos tipos de modelos, cada uno de loscuales se aplica sobre un determinado mbito y aporta una visin especfica sobre una dimensindiferente de las actividades relacionadas con el diseo y el desarrollo de productos como de sus

sistemas productivos: Modelo del ciclo bsico de diseo: incluye las actividades bsicas que se dan en todas las

etapas o fases del proceso de diseo

Modelos de etapas: tanto para el diseo (clsicos) como para el diseo mismo y otras etapasde desarrollo (modelos actuales)

Modelo del ciclo bsico de diseo

Forma especfica del mtodo general de resolucin de problemas orientado a la resolucin delproblema de diseo. Es un ciclo fundamental que se puede aplicar de forma iterativa a distintas

etapas (iniciales, intermedias o finales) del proceso de diseo. Existe una excelente descripcindel ciclo bsico de diseo en las obra de [Roozenburg & Eekels, 1991], as como en la de [Riba,2002]. Las actividades que integran este ciclo bsico son: anlisis, sntesis, simulacin yevaluacin.

Modelos de etapas

Actualmente existen una gran cantidad de metodologas para el diseo de productos. Sinembargo, en este capitulo haremos una revisin de las metodologas de diseo de ingenieraclsicas que han servido de referencia a las subsecuentes. Los modelos de diseo, sean clsicos oactuales, son una combinacin de arte y ciencia. Algunos mtodos cientficos son usados paraasegurar que el producto haga uso efectivo del espacio, los materiales, las interacciones entre las


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partes y sobre todo, para apuntar al logro de todo lo anterior a un costo atractivo para lospotenciales compradores.

El estudio citado se realiza en primer lugar paran los modelos que se centran en el proceso de

diseo (clsicos) y en segundo lugar, aquellos que incluyen otras etapas del proceso de desarrollo.Estos ltimos se abordan en dos grupos los desarrollados en los centros de investigacin y luego,los utilizados en las empresas como una particularizacin o adaptacin de los mismos.

Modelos de etapas del proceso de diseo (clsicos).

Se agrupan aqu un conjunto de modelos clsicos que en su mayor parte comprenden solo eldiseo del producto y establecen las etapas del problema a resolver y la secuencia ms recomen-dable para llevarlas a trmino. Fundamentalmente se establecen las etapas de especificacin,diseo conceptual, diseo de materializacin y diseo de detalle. Esta aproximacin la adoptan,entre otros, [Pahl & Beitz, 1977], [French, 1981], la norma de los ingenieros alemanes VDI 2221entre otros.

Analizando las metodologas de diseo clsicas, tales como [Pahl & Beitz, 1977], [Pugh, 1991],[Ullman, 1992] y la gua alemana [VDI 2221/2222, 1973] a pesar de que las fronteras entre lasfases es en general difusa y no todas ellas son abordadas de forma explcita por estasmetodologas, podemos decir que globalmente pueden ser enmarcadas dentro de cuatro fases en el

proceso de diseo, las cuales se definen a continuacin (tabla 2.1):

Ideacin. En esta fase se hace una definicin de las necesidades del mercado y se definen losrequerimientos del producto. Actualmente estas actividades se realizan generalmente por reascomo mercadotecnia. Tambin se realiza un plan detallado de trabajo que permite identificar laconcurrencia entre las actividades.

Desarrollo Conceptual y Bsico. En la fase de Diseo Conceptual se desarrollan las alterna-tivas de solucin sobre el producto funcional. Para lograr esto, se realizan actividades deanlisis que permiten comparar productos anlogos o principios bsicos que pueden ser deutilidad en el desarrollo del concepto; actividades de sntesis, que integraran los principios oideas para generar las alternativas conceptuales; y actividades de simulacin y evaluacin paraestimar el comportamiento de las alternativas generadas y seleccionar las mejores. Segn Pahly Beitz (1977) as como de acuerdo con la gua alemana VDI 2221, en la etapa de DiseoBsico o de Materializacin (Embodiment Design) se determina la estructura constructiva del

producto o sistema, lo que significa definir la composicin y organizacin de los mdulos (osubensambles) y sus especificaciones para que a partir de ello se pueda proceder al diseo dedetalle de las piezas o componentes [Riba, 2002]

Desarrollo Avanzado. Involucra todas las actividades que ofrecen como resultado documentosde ingeniera detallados que son la base para la fabricacin del producto; es importante anotar,que en muchos de los modelos clsicos esta etapa se denomina Diseo de Detalle.

Lanzamiento. En esta fase se fabrican prototipos para evaluar el diseo e inclusive, se disea elproceso de produccin y se comienza con la manufactura del producto. Slo algunos de losmodelos clsicos estudiados como se aprecia en la tabla 2.1 abordan esta fase.


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Tabla 2.1 Metodologas clsicas para el diseo del producto

FASEPahl y Beitz

[1977]Pugh[1991]

Ullman[1992]

VDI 2221/2222[1973]

Mercado Establecimientode la necesidadIdeacin

Clarificacin de latarea

EspecificacinDesarrollo / Pla-neacin de las

especificaciones

Clarificacinde la tarea

Diseoconceptual

DiseoconceptualDesarrollo

Conceptual yBsico

Diseo Bsico ode Materializa-

cin

Diseo delconcepto

Desarrollo deConceptos

Diseo de forma

DesarrolloAvanzado

Diseo detallado Diseo detalladoDiseo del pro-

ductoDiseo detallado

ManufacturaLanzamiento No considerada

VentasProduccin

ServicioRetiro

No incluida

La evolucin de los requerimientos del mercado y el hecho de que las especificaciones de diseose hicieran ms estrictas, fueron el motor o causa de la evolucin de las metodologas de diseo.Por lo tanto, una consecuencia de todo esto fue el poder representar los requerimientos de losclientes por medio de estndares que facilitaron la comunicacin, a travs del desarrollo de unatecnologa capaz de modelar geometras y propiedades de ingeniera lo que hasta hace pocos aosera impensable. Del mismo modo, los procesos de manufactura evolucionaron permitiendo lafabricacin de productos ms complejos acordes con la diversidad de los usuarios y sus

exigencias.Modelos de etapas del proceso de desarrollo.

Como un resultado de la mayor complejidad de los problemas y considerando el hecho de que elxito de un producto depende en gran medida de la administracin del proceso de diseo(integracin y organizacin del equipo de diseo, documentacin, definicin de los programas detrabajo y calendarios) se hizo imprescindible la creacin de nuevas herramientas de apoyo parafacilitar su solucin y la estructuracin de este proceso, siendo conveniente que a partir de lasmetodologas clsicas de diseo, iniciara una evolucin a travs de la integracin de teoras comoIngeniera inversa y el Seis Sigma, es decir, esta evolucin se ha concentrado en los mtodos yherramientas que se emplean en el proceso de diseo.

Esta evolucin tom como base los modelos clsicos de diseo que sirvieron de referencia paraque empezaran a desarrollar otros modelos que incluyeran otras etapas del desarrollo de

productos. De hecho en este apartado se refiere a modelos que comprenden tanto el diseo delproducto como la planificacin de las actividades de produccin y comercializacin hasta el iniciode su fabricacin e incluye etapas como el estudio de mercado, la planificacin estratgica, eldiseo del producto y del proceso, la fabricacin de los medios de produccin y el lanzamiento dela fabricacin y la comercializacin. Una de la primeras aproximaciones que fue adoptada, entreotras, es la [Archer, 1971] que desarroll un modelo de etapas secuenciales para el diseo ydesarrollo; mientras que algunos modelos actuales son ms completos y ya incluyen maticesconcurrentes, se citan a continuacin.


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Autores como [Otto y Wood 2001] y [Yang y El-Haik 2003] han desarrollado modelosinnovadores para el proceso de diseo. La diferencia entre los modelos clsicos con la metodologade [Otto y Word, 2001] se observa en la integracin de herramientas que permiten ofrecer un valoragregado al producto. En el caso de [Yang y El-Haik, 2003], se integran tambin las etapas deDFSS (Design for Six Sigma) intentando crear una metodologa de Diseo de Producto con unenfoque en teora de calidad. Los resultados de este anlisis se presentan en la Tabla 2.2.

Tabla 2.2 Metodologas actuales de diseo de producto

FASEOtto y Wood

[2001]Yang & El-Haik

[2003]

IdeacinIngeniera Inversa (Investigacin,

Prediccin e Hiptesis).Identificacin de losrequerimientos (I)

Desarrollo Conceptualy Bsico

Caracterizacin del diseo (C)

DesarrolloAvanzado

Modelado y Anlisis (Modelos deldiseo y Anlisis del diseo).

Optimizacin del diseo (O)

LanzamientoRediseo (Paramtrico,Adaptativo y Original)

Validacin del diseo. (V)

Considerando la diversificacin de tecnologas en el mercado y tomando como base lasdisciplinas de ingeniera actuales, es posible dividir las metodologas de diseo de acuerdo al tipode producto, es decir: mecnicos, elctricos/electrnicos y software. De estas disciplinas surgencombinaciones como productos electromecnicos o mecatrnicos (integracin de mecnica,electrnica y software). En consecuencia, surge como un reto para las nuevas metodologas lacorrecta integracin de las metodologas para que puedan ser utilizadas en forma concurrente.

Adems de las teoras de diseo mencionadas anteriormente, las empresas han definido suspropios procesos de desarrollo de productos en los cuales se enfatiza en los aspectos claves decada compaa para su xito en el mercado y en la naturaleza de sus productos. Estos modelosrepresentan adaptaciones de las metodologas mencionadas anteriormente para un producto enespecfico, donde se da mayor importancia al aspecto de produccin.

Analizando los Procesos de Desarrollo de Productos utilizados actualmente por las compaas esposible observar que sus metodologas pueden ser enmarcadas en la misma estructura de cuatrofases derivada del anlisis de los modelos clsicos. La diferencia es la orientacin particular de lasmismas de acuerdo con las estrategias de cada negocio o con los enfoques de calidad existentes enla compaa. Los resultados de este anlisis se presentan en la Tabla 2.3.

Todas estas metodologas analizadas forman parte de tres grupos de metodologas para eldesarrollo de productos: clsicas, modernas y adaptaciones realizadas por algunas compaas.Para finalizar la seccin se presentan los resultados de una evaluacin de estas metodologas deacuerdo con los siguientes criterios (Tabla 2.4):

Alcance en el ciclo de diseo de productos. Si la metodologa cubre las 4 etapas de diseode producto definidas (Ideacin, Desarrollo Conceptual y Bsico, Desarrollo Avanzado yLanzamiento). Los smbolos usados en la tabla comparativa son: ( ) si la metodologa noincluye la fase, (-) si la metodologa incluye la fase pero esta descrita pobremente y ()si esta incluida y explicada ampliamente.


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Actividades cubiertas. Califica a las metodologas en funcin de si poseen o no activida-des de Anlisis, Sntesis y Evaluacin. Los smbolos usados son: ( ) si la metodologa noincluye esa actividad, () si esta incluida.

Descripcin detallada de actividades. El flujo de la informacin del producto, aspectosorganizacionales y los mtodos utilizados en cada fase. Los smbolos usados son: ( ) si lametodologa no incluye ese aspecto, (-) si lo incluye pero esta descrito pobremente, ()si lo incluye y esta explicado, () si lo incluye y esta explicado ampliamente.

Tabla 2.3 Metodologas de diseo en la industria

FASE XEROX MICROSOFT FORDSCHNEIDERELECTRIC

TipoDiseo electro-

mecnicoDiseo deSoftware

Diseo de inge-niera

Diseo de equipoelctrico y de

automatizacin

IdeacinPlan de ataque demercado y tecno-

loga

Especificacin(Idea, Jugadores y

Planeacin)Ideacin

DesarrolloConceptual y

Bsico

Definicin delproducto y tecno-

loga entregable

Cdigos(Desarrollo)

DesarrolloConceptual y

BsicoDesarrolloAvanzado

Diseo del pro-ducto

Estabilizacin(Pruebas)

Diseo delproducto

Diseo delproceso

DesarrolloAvanzado

LanzamientoDemostracin yentrega del pro-

ducto

Manufactura(Ventas ySoporte)

AprobacinApariencia

DisponibilidadLanzamiento.

PilotoProduccin

nfasisUso de los mto-dos y herramien-

tas

Divisin de unproducto comple-jo en subsistemas.

Enfocado enDFM

Concepto de con-currencia

Modelo para el desarrollo integrado de productos, procesos y sistema de fabricacin

Finalmente en el tercer y cuarto apartados de esta seccin del captulo, se describe un nuevomodelo configurado a partir de los modelos previos y de los requerimientos no slo para laintegracin del diseo de producto y del proceso, sino adems para la integracin del diseo delsistema de fabricacin, lo que obviamente propicia el desarrollo concurrente y colaborativo.Dicho modelo fue desarrollado en el Centro de Sistemas Integrados de Manufactura del ITESMen Monterrey, Mxico. Por otro lado, es importante anotar que existe un modelo genrico previo,de naturaleza algo semejante formulado por [Ulrich & Eppinger, 2003] en las universidades dePensilvania y en el MIT, pero ms limitado porque slo se aborda la integracin del diseo de

producto y de proceso, pero no la del sistema de fabricacin. El modelo de referencia desarrolladose describe en las secciones 3 y 4.


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De

sarrollodelasactividadesde

Ingeniera

Descripcinde:

Metodologa

reade

Aplicacin

Fases

Fasesdelciclodediseode

ProductosDesarrolladas

Anlisis

Sntesis

Evaluacin

Funciones/

Actividades

Informacin

delProducto

AspectosOrgan

i-

zacionales

Mtodos

Ideacin

DesarrolloConceptual

DesarrolloAvanzado

-

PAHLYBEITZ

1988

Diseode

Ingeniera

4

Lanzamiento

Ideacin


DesarrolloAvanzado

ULLMAN

1992

Diseo

Mecnico

3

Lanzamiento

Ideacin

-


DesarrolloAvanzado

PRIEST

1988

Diseode

Ingeniera

5

Lanzamiento

Ideacin


DesarrolloAvanzado

KMETOVICZ

1992

Desarrollo

deProductos

5

Lanzamiento

Ideacin


DesarrolloAvanzado

ICHIDA

DesignReview

1996

Desarrollo

deProductos

-

Lanzamiento

Ideacin


DesarrolloAvanzado

KUSIAKA

1999

Diseode

Ingeniera

5

Lanzamiento

Ideacin

-


-

DesarrolloAvanzado

OTTOYWOOD

2001

Proceso

Genricode

Diseo

3

Lanzamiento

Ideacin


DesarrolloAvanzado

YANGEL-

HAIK

2003

Desarrollo

deProductos

4

Lanzamiento

Ideacin


DesarrolloAvanzado

FARIAS

2003

Proceso

Genricode

Diseo

4

Lanzamiento

Tabla2.4

Evalu

acindemetodologadediseo


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2.3 Integracin de las herramientas y mtodos en el proceso de desarrollo de

productosEl diseo de un producto es un proceso cuya extensin temporal varia dependiendo de lacomplejidad del producto, sin embargo, al seguir una metodologa, este proceso puede seracortado en tiempo, dado que la informacin puede recolectarse y gestionarse de una manera msorganizada sin sacrificar el cumplimiento de los requerimientos del cliente.

El desarrollo de productos puede ser visto como un proceso de transformacin de informacin,donde se parte de informacin importante recolectada, y se obtienen algunas conclusiones odefiniciones a partir de dicha informacin. En este proceso, el diseador tiene la responsabilidadde definir correcta y claramente los parmetros, caractersticas, atributos y toda la informacinque ser til en la definicin del producto. Esto se da en las primeras actividades del proceso de

desarrollo del producto, para obtener todas las especificaciones del producto a ser diseado, lascuales deben estar claramente establecidas y entendidas por todos los miembros del equipo dediseo. Posteriormente, actividades creativas se desarrollan en el proceso, para proponer unageometra detallada acorde con las restricciones, con el material adecuado, y con ciertos aspectosque resultan relevantes para el proceso de produccin. Estas actividades que se dan en todas lasfases del proceso de diseo de productos, y que constituyen el ciclo bsico de diseo [Riba, 2002],

pueden clasificarse en tres grandes grupos:

Actividades de Anlisis: representan la descomposicin de algo complejo en sus elemen-tos, el estudio de estos elementos y sus interrelaciones. Las acciones que lo definen son:identificacin, definicin, estructuracin y ordenamiento.

Actividades de Sntesis: representan la unin de elementos para producir nuevos efectos ydemostrar que tales efectos crean un nuevo orden. Involucran la investigacin y el descu-brimiento, la composicin y la combinacin. Una caracterstica esencial de todo diseo esla combinacin de descubrimientos individuales o subsoluciones en un sistema funcionalcompleto, es decir, la asociacin de componentes para formar un todo. Aqu tambin debe

procesarse la informacin recolectada durante las actividades de anlisis.

Actividades de Evaluacin: representan la fase de definicin en el problema o proceso dediseo que se esta resolviendo. Las combinaciones o composiciones definidas en las acti-vidades previas deben ser evaluadas para elegir aquella que satisfaga de mejor manera el

patrn de desempeo deseado en la solucin y definido por los requerimientos; as como

estas permiten definir las acciones correctivas a travs del uso de algunas tcnicas y m-todos. Los insumos para las actividades de evaluacin pueden ser obtenidos a partir de ac-tividades previas de simulacin.

Para llevar a cabo estas actividades existe un gran nmero de mtodos y herramientas que aportanvalor agregado, por lo tanto, resulta conveniente clasificar algunos de los mtodos tiles para cadafase y actividad de acuerdo con su empleo a lo largo de las cuatro fases de diseo ya establecidas.Estos mtodos deben ser seleccionados y adaptados a las necesidades del diseador dependiendodel tipo de producto y de los resultados deseados.


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Tabla 2.5 Clasificacin de Mtodos y Herramientas de soporte al proceso de diseo

Anlisis Sntesis Evaluacin

Ideacin

Curva S del productoAnlisis competitivoEntrevistas al clienteFocus GroupCuestionamientos tcnicosCuestionarios contextualesAnlisis de Usuario LderTcnica Delphi,Etnografa del producto,JAD (Joint Application Design)

Lluvia de ideasPerfil del usuarioSesiones de creatividadModelo Klein

Evaluacin de RiesgosTablas de PughVOA (Anlisis de Oportu-nidad de Valor),Inteligencia Competitiva

DesarrolloConceptualy

Bsico

Contextual inquiryTRIZ,Modelo de KanoDiagramas de AfinidadSesiones de CreatividadDescomposicin FuncionalDiagramas de Anlisis,Diagramas de clase, (UML)

Lluvia de ideas,Osborns checklist

QFDCartas morfolgicasMatriz de sntesisIDEF0Diagramas entidad-relacin(ERD),Diagramas de flujo de datos(DFD),Casos de UsoDiagramas de Robustez

Evaluacin de concepto(exploratory, assessment,validation, comparison)Ponderacin y rankingIdea logEstudios Trade-OffConvergencia controladaVOA (Value OpportunityAnalysis)

DesarrolloAvanzado

Prototipos rpidos

Lluvia de ideas

TRIZDiagramas de restriccionesespaciales,Matriz morfolgica,Modeladores de slidos,TRIZModularidadDiseo de ExperimentosDiagramas de secuenciaDiagramas de colaboracin

Anlisis de ingeniera de

valorDiseo Axiomtico,AMEFModelos matemticos,Anlisis de Tolerancias,DFM , DFA, DFXCAEClculos de eficiencia en eldiseoCdigos de anlisis

Lanza-

mie

nto

Prototipos rpidos Modeladores conceptuales

Tablas de Pugh

DOE

Modelo integral de Desarrollo de Productos

Se ha desarrollado un modelo integral de DP con actividades definidas para cada una de las cuatrofases, el cual, incluye algunos mtodos que son considerados bsicos para el diseo sin importarel tipo de producto. Se han clasificado los productos en tres categoras: mecnicos, elctricos-electrnicos y de software. En este modelo pueden identificarse las actividades segn sean deanlisis, sntesis y evaluacin, lo que permite dirigir el razonamiento de los diseadores con baseen las actividades del ciclo bsico de diseo.


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Este modelo especialmente para la fase de Desarrollo Conceptual y Bsico posee actividades conobjetivos idnticos pero con resultados ligeramente diferentes de acuerdo con el tipo de productoque se este desarrollando. Mientras que en las fases de Desarrollo Avanzado y Lanzamiento losmtodos y herramientas son necesariamente diferentes debido a lo complejo que resulta elsintetizar y evaluar productos con caractersticas tan distintas. Por lo tanto, a medida que los

productos se vuelven ms complejos se requiere profundizar en el conocimiento de ciertas reasespecializadas y desarrollar herramientas potentes pero con una reducida rea de aplicacin.

Seria imposible definir un modelo con mtodos y herramientas que pudiera satisfacer el Procesode Desarrollo para todos los productos, a menos que este incluyera todas las herramientas

posibles, dentro de las cuales algunas pueden tener objetivos que pueden ir en contrava; por estarazn, un modelo de referencia debe indicar las actividades que deben realizarse, mencionandoslo los mtodos bsicos en el Proceso de Desarrollo, pero a la vez permitiendo la seleccin eintegracin de mtodos especializados que nos apoyen a lograr el objetivo de cada fase de diseo.

Figura 2.1 Modelo Integral de Desarrollo de Productos

Problemas tpicos en el uso de metodologas de diseo

Algunos de los problemas que se suscitan al usar metodologas se deben a que las mejoresmetodologas pierden impacto cuando no son usadas efectiva y eficientemente. Generalmente,esta insuficiencia es el resultado del uso de demasiadas o del mal empleo de las herramientas.

Existen gran variedad de soluciones, practicas, mtodos y herramientas que han sido desarrolladospara resolver problemas o mejorar la efectividad y eficiencia en el desarrollo de productos. La

CAJA

DEHE

RRAMIENTAS

Diagramas y Matriz Morfolgica

Evaluacin competitiva

Solucionar contradicciones

Revisin de Requerimientos Tcnicos

Generacin de Ideas

Anlisis de Patentes y Copyright

Anlisis Competitivo

Conceptualizacin

Desarrollo

B

sico

Desarrollo

Avanzado

Lanzamiento


Especificaciones Tcnicos QFD

Seleccin de Conceptos

Funcin del Producto

Principios/Objetos de Solucin

Descomposicin Funcional

Alternativas de Conceptos

Requerimientos Tcnicos

Conceptos

Anlisis EvaluacinSntesis

Definicin del Producto

Planeacin del Producto

Seleccin de la idea

Ideacin Alternativas de Producto

ACTIVIDADESRESULTADOS

Evaluacin/Seleccin del Producto

PRODUCTOS MECNICOS

PRODUCTOS ELECTRNICOS

PRODUCTOS DE SOFTWARE

PRODUCTOS MECATRNICOS

Ideacin


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dificultad est en seleccionar e implementar la combinacin correcta de soluciones y medios quemejor se ajusten a un problema particular de desarrollo de producto considerando sus inconve-nientes, restricciones, propsitos, procesos, organizacin, productos y contextos especficos.Algunas de las razones por las cuales la combinacin elegida de metodologas no es exitosa sonlas siguientes:

Eleccin incorrecta de mtodos y herramientas. Aun cuando los mtodos que soportan elproceso de diseo pueden llamarse genricos, se han desarrollado para ser aplicados aproblemas especficos; por lo tanto, deben utilizarse en un contexto adecuado.

Promocin. Estas herramientas deben ser promovidas por la administracin pero debenser ajustadas a las necesidades del usuario e incluidas en su entorno laboral.

Orientadas al Usuario. Estos mtodos se aprenden utilizndolos, por lo tanto, deben serajustados a la situacin especifica de cada compaa.

Trabajo extra. Algunas herramientas son vistas como requisito y no como soporte real parala ejecucin de sus actividades ya que implican un cambio en los hbitos del diseador.

Gran cantidad. Es mejor tener pocas herramientas bien conocidas y utilizadas que mu-chas que no son utilizadas o mal utilizadas.

Es evidente la necesidad de las actividades genricas como las de anlisis, sntesis, simulacin yevaluacin en cada fase del Proceso de Desarrollo de Productos para dirigir el razonamiento y losesfuerzos del equipo de diseo al logro de los objetivos; pero a la par es necesario e importante eldefinir los mtodos y herramientas a considerar que permitan lograr un desarrollo eficiente, eficaze integral; y que en si mismos, constituyan un modelo de referencia para el desarrollo integral de

productos. Del mismo modo, es un requisito inexorable que la arquitectura de dicho modelo, deba

permitir la adecuacin o la configuracin de las metodologas en concordancia con la situacinparticular de cada organizacin.

2.4 Desarrollo integrado de producto, proceso y sistema de fabricacin

En esta seccin se propone un Modelo de Referencia a partir del cual es posible la configuracinde modelos particulares para su implantacin en las organizaciones con el fin de posibilitar laintegracin de los procesos de desarrollo de producto, procesos y sistemas de fabricacin, conindependencia del sector industrial a que pertenezca la organizacin, pero enfocndose sobreaspectos especficos de la misma, como sus oportunidades de mercado, conocimientos,restricciones tecnolgicas y objetivos comerciales.

El concepto de Desarrollo Integrado de Producto y Proceso

El Desarrollo Integrado de Producto y Proceso (DIPP) es un reto que implica la gestin,integracin y optimizacin de las actividades de diseo, manufactura y mantenimiento de un

producto, a travs del uso de equipos multidisciplinarios [OUSD 1998].

Antes de explicar el Modelo de Referencia es necesario definir su alcance dentro del Ciclo deVida del Producto. En este sentido, el Modelo de Referencia se centra en las actividades deingeniera incluyendo tres ejes como se aprecia en la figura 2.2:

Procesos los que se dan durante el desarrollo de un proyecto de ingeniera, ya sea para:Desarrollo de Producto, Desarrollo del Proceso y Desarrollo del Sistema de Fabricacin.


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Etapas son estados o fases asociadas al nivel de evolucin de los procesos: Ideacin, De-sarrollo conceptual y Bsico, Desarrollo Avanzado y Lanzamiento.

Entregables (Tollgates) son resultados especficos obtenidos al final de cada etapa para un

proceso dado, por ejemplo, los documentos de Diseo Detallado son entregables (tollga-tes) de la etapa de Desarrollo Avanzado en el Proceso de Desarrollo del Producto.

Figura 2.2 Representacin de las etapas de ingeniera en el Ciclo de Vida del Producto

El Desarrollo del Sistema de Fabricacin puede involucrar o combinar tres subprocesosdiferentes: (a) Transferencia de Producto: cuando el componente es una parte estndar o esmanufacturado a travs de un proceso convencional para el cual hay un proveedor disponible quecumple con los requerimientos de calidad, costo y tiempo de entrega; (b) Transferencia deTecnologa: cuando el componente debe ser manufacturado por un proceso convencional para elque se cuenta con un proveedor adecuado de la tecnologa, siendo necesario desarrollar el procesode manufactura utilizando esta tecnologa disponible; y (c) Desarrollo de mquinas yequipamientos: cuando el componente a ser manufacturado no es estndar y exige para sufabricacin el uso de tecnologas no convencionales que no estn disponibles, y por lo tanto, esnecesario desarrollar un nuevo equipamiento para fabricar el componente.

Basados en la definicin previa, se han desarrollado mltiples metodologas para la implemen-tacin de conceptos de DIPP, entre otros: [Lee et. al. 2003], [Mervyn et. al. 2003], [Yan and Zhou2003], [Song et. al. 2001] y [Swink et. al. 1996]. Sin embargo, estas metodologas presentan lassiguientes deficiencias: (a) Aunque Proponen mtodos y herramientas para soportar el DIPP, encuanto a nivel de integracin de mtodos y herramientas se limitan a: intercambio de informacinentre Etapas y Procesos o intercambio de informacin entre Procesos nicamente para algunasetapas especficas; y (b) La ausencia de capacidad para que la metodologa integre mtodos yherramientas a lo largo de todos los Procesos y Etapas del Ciclo de Vida del Producto. Por lo

Desarrollo del

Producto Desarrollo del Sistema de Fabricacin

Desarrollo del

Proceso

Idea del Producto

Plan de

Operaciones

Ramp-up de

la Produccin

Manufactura y Control

de Calidad

Componentes

Estndar o

Manufacturados

Especificacin de

Componentes

Individuales

Diseo de Detalle

Prototipos

Transferencia de

Producto

Transferencia de

Tecnologa

Diseo de

Mquina

Especificacin de Componentes Individuales

Plan de

Proceso

Puesta en Marcha

del Equipo

Construccin y Puesta

en Marcha del

Equipo

Diseo de Detalle

Conceptualizacin

Desarrollo

Bsico

Desarrollo

Avanzado

Lanzamiento

Diseo Conceptual

Y

Especificaciones

Seleccin del

Proceso

Seleccin de

Proveedores

Seleccin de

Equipo

Diseo Conceptual

Y

Especificaciones

IdeacinDefinicindel producto

DesarrolloConceptualy Bsico


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tanto, se ha propuesto un Modelo de Referencia [Aca 2004] que cumple con estas caractersticas yse describe completamente en la siguiente seccin.

Definicin del Modelo de Referencia y Configuracin del Modelo Particular

El Modelo de Referencia para el Desarrollo Integrado de Producto, Proceso y Sistema deFabricacin (DIPPF) propuesto, constituye una representacin completa de las etapas deingeniera llevadas a cabo dentro del Ciclo de Vida del Producto. El Modelo de Referencia

propuesto se describe a travs de tres ejes (figura 2.2): (a) Procesos: Desarrollo de Producto,Proceso y Sistema de Fabricacin; (b) Etapas: Ideacin, Desarrollo conceptual y Bsico,Desarrollo Avanzado y Lanzamiento; y (c) Actividades: tareas especificas que deben serejecutadas para completar una etapa.

Figura 2.3 Modelo de Referencia para el Desarrollo Integradode Producto, Proceso y Sistema de Fabricacin (DIPPF)

Las propiedades del Modelo de Referencia son:

Configurabilidad: capacidad de ser configurado en Modelos Particulares para conseguiruna meta especfica dentro del Ciclo de Vida del Producto, tomando en cuenta aspectosde las compaas, tales como: mercado, conocimiento y tecnologa.

Robustez: debido a que esta basado en una librera de mtodos y herramientas comproba-dos para garantizar el flujo de informacin entre las etapas del proceso de desarrollo faci-litando la colaboracin entre ingenieros de diseo y manufactura.

Integracin: capacidad para adoptar nuevos mtodos y herramientas de diferentes disci-plinas (por ejemplo: mecnica, informtica) e integrarlas permitiendo configurar ModelosParticulares para diferentes industrias.

ETAP

AS

Conceptualizacin

Desarrollo Avanzado

Desarrollo Bsico

Lanzamiento

ACTIVIDADES

Desarrollo del

Producto

Desarrollo del

Sistema de Fabricacin

Desarrollo del

Proceso

Anlisis

Evaluacin

Sntesis

PROCESOS

Organizacin

Funcin

Recursos

Informacin

Modelo de

Referencia

Modelo

Particular

Instanciacin

Ideacin

ACTIVIDADES

DEL

CICLO

BS

ICO


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Un Modelo Particular se define como la instanciacin del Modelo de Referencia y es construidoutilizando tanto actividades como bloques bsicos o unidades de construccin. Dentro de estemodelo, las actividades deben ser modeladas de acuerdo a cuatro puntos de vista complementarios[Vernadat 1996]: (a) Funcin: representa a las funciones de la empresa y su comportamiento; (b)Informacin: representa a los objetos de la empresa y sus elementos; (c) Recursos: representa losmedios de la empresa, sus capacidades y su administracin; y (d) Organizacin: representa losniveles de organizacin, autoridad y responsabilidad dentro de la compaa.

Para que los conceptos de DIPPF sean implementados en una compaa, es necesario configurarel Modelo Particular a partir de la Arquitectura bsica del Modelo de Referencia. El ModeloParticular es un conjunto de actividades que representa el desarrollo de productos, procesos ysistemas de fabricacin dentro de la compaa. La configuracin del Modelo Particular se realizaen tres fases:

Fases I Definicin del Proyecto: durante esta fase se identifican los requerimientos de lacompaa y se define el alcance del proyecto de acuerdo a la representacin propuesta delCiclo de Vida del Producto.

Fase II Definicin de Secuencia de Actividades: una vez que el proyecto ha sido defini-do, el Modelo de Referencia debe ser desglosado en Actividades para evaluar cada una deellas y seleccionar aquellas que sern ejecutadas para cumplir con los requerimientos dela compaa.

Fase III Mapeo de la Secuencia de Actividades: una vez que las actividades han sidoseleccionadas es necesario trasladar cada uno de los puntos que describen a las activida-des (Funcin, Informacin, Recursos y Organizacin) del dominio del Modelo de Refe-rencia al dominio del Modelo Particular.

2.5. Conclusiones

Aunque existe una vasta literatura sobre los modelos del proceso de diseo, este documento esvalioso porque aporta una revisin de la evolucin de los modelos clsicos del proceso de diseohacia modelos de referencia para el desarrollo integrado de producto (Producto, proceso y sistemade fabricacin).

En el documento se describe con detalle un modelo de referencia genrico para el desarrollo deproducto: El cual puede ser configurado y particularizado segn las necesidades especficas decada organizacin, considerando las herramientas y los mtodos que ms le convengan segn laactividad, en tres escenarios de desarrollo diseo de producto, de proceso y de sistema de

fabricacin.

Del mismo modo, se muestra el acoplamiento entre los modelos del proceso de diseo y lasteoras de calidad. Finalmente en este ltimo apartado, se plantea la factibilidad de complementarel modelo de referencia, considerando la integracin de las fases de planificacin de productos yde comercializacin para cubrir todas las actividades relacionadas con el desarrollo de productosal interior de una organizacin.


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2.6 Agradecimientos

Los autores agradecen a la Ctedra de Investigacin en Mecatrnica del Instituto Tecnolgico yde Estudios Superiores de Monterrey - Campus Monterrey por su apoyo en la redaccin de este

captulo.

2.7 Referencias

[French, 1981] French, M., 1981, Engineering Design, The conceptual Stage, London:Heneiman

[Kochan, 1995] Kochan, D., 1995, Intelligent production technology future-oriented vision orindustrial reality, Computers in Industry, Volume 28, Issue 1, Pages 3-10

[Len, 2002] Leon, N., 2002, A Proposal to Integrate TRIZ into the Product Design Process,The TRIZ Journal, November 2002

[Lee et. al,. 2003] Lee, R. S., Tsaib, J. P., Kaoc, Lind, C. I. and Fane, K. C., 2003, STEP-basedproduct modeling system for remote collaborative reverse engineering, Robotics andComputer-Integrated Manufacturing, Volume 19, Issue 6, Pages 543-553.

[Mervyn et. al., 2003] Mervyn, F., Senthil Kumar, A., Bok, S. and Nee, A. Y. C, 2003,Developing distributed applications for integrated product and process design, ComputerAided Design, Article in Press.

[Otto y Wood, 2001] Otto, K. and Wood, K., 2001, Product Design: Techniques in ReverseEngineering and New Product Development, New Jersey: Prentice Hall

[OUSD, 1998] OUSD, 1998, DoD Integrated Product and Process Development Handbook,

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[Pahl y Beitz, 1977] Pahl, G., Beitz W. 1977, Engineering design: a systematic approach, NewYork: Springer Verlag

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[Ullman, 1992] Ullman, David G, 1992, The mechanical design process, New York: McGraw-Hill International

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[Vernadat, 1996] Vernadat, 1996, Enterprise Modeling and Integration, Chapman & Hall,London, 1996.

[Yan y Zhou, 2003] Yan, P. and Zhou, M, 2003, A life cycle engineering approach todevelopment of flexible manufacturing systems, IEEE Transactions on Robotics andAutomation, Volume 19, Issue 3, June 2003, Pages 465 473.

[Yang y El-Haik 2003] Yang, El-Haik, 2003, Design for Six Sigma: A Roadmap for Product

Development, USA: Mc Graw Hill


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3 Familia, portafolio y gama de productos

Carles Riba, Snia Llorens, Judit CollCentre de disseny dEquips Industrials (CDEI)


[email protected], [email protected], [email protected]

Heriberto MauryGrupo de investigacin en Materiales, Procesos y Diseo (GIMYP)

Universidad del Norte, Barranquilla, Colombia

[email protected],

El primer objeto de este captulo

Documents

Riba-Molina-2006-Ingeniería concurrente(completo)