Me t o d o l o g í a p a r a e l d e s a r r o l l o d e l

Transcripción

1 Me t o d o l o g í a p a r a e l d e s a r r o l l o d e l s o f t w a r e d e e v a l u a c i ó n e r g o n ó m i c a p a r a l a s e l e c c i ó n d e t e c n o l o g í a d e manufactura avanzada

2 UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE CIUDAD JUÁREZ Ricardo Duarte Jáquez Rector David Ramírez Perea Secretario General Manuel Loera de la Rosa Secretario Académico Francisco López Hernández Director del Instituto de Ingeniería y Tecnología Luis Enrique Gutiérrez Casas Coordinador General de Investigación y Posgrado Ramón Chavira Chavira Director General de Difusión Cultural y Divulgación Científica

3 Universidad Autónoma de Ciudad Juárez Me t o d o l o g í a p a r a e l d e s a r r o l l o d e l s o f t w a r e d e e v a l u a c i ó n e r g o n ó m i c a p a r a l a s e l e c c i ó n d e t e c n o l o g í a d e manufactura avanzada Aidé Aracely Maldonado Macías Jorge Luis García Alcaraz Luis Guillén Anaya Salvador Noriega Morales Ingeniería y Tecnología Coordinación General de Investigación y Posgrado Lisbeily Domínguez Ruvalcaba Coordinadora de la colección

4 Maldonado Macías, Aidé Aracely; García Alcaraz, Jorge Luis; Guillén Anaya, Luis; Noriega Morales, Salvador. Metodología para el desarrollo del software de evaluación ergonómica para la selección de tecnología de manufactura avanzada / Aidé Aracely Maldonado Macías, Jorge Luis García Alcaraz, Luis Guillén Anaya, Salvador Noriega Morales. Ciudad Juárez, Chih. : Universidad Autónoma de Ciudad Juárez, (Colección Textos Universitarios, Serie Investigación) 40 p.; 30 cm. Incluye bibliografía Colección Reportes Técnicos de Investigación Isbn: Serie IIT, Vol. 7. isbn: Contenido: 1. Introducción. 2. Planteamiento. 3. Metodología. 4. Resultados. 5. Conclusiones. 6. Referencias. D. R. Maldonado Macías, Aidé Aracely; García Alcaraz, Jorge Luis; Guillén Anaya, Luis; Noriega Morales, Salvador. La edición, diseño y producción editorial de este documento estuvo a cargo de la Dirección General de Difusión Cultural y Divulgación Científica, a través de la Subdirección de Publicaciones.

5 Ín d i c e Resumen 7 1. Introducción 7 2. Innovación práctica 8 3. Hallazgos 8 4. Discusión 9 Abstract Introduction Practice innovation Findings Discussion 12 Palabras clave 13 Usuarios potenciales 13 Reconocimientos 13 I. In t r o d u c c i ó n II. Pl a n t e a m i e n t o 2.1 Antecedentes y planteamiento del problema Objetivos 18 Objetivo general 18 Objetivos particulares Justificación Delimitaciones Marco teórico 19 Fundamento teórico del Modelo de Evaluación de Compatibilidad Ergonómica (MECE) 19 Descripción general del modelo (MECE) 20 Requerimientos de calidad del software 21

6 Modelos útiles en el diseño de software 22 Modelo de casos de uso 22 Modelos de bases de datos: modelo entidad-relación 22 Modelo relacional 23 El lenguaje SQL 23 III. Me t o d o l o g í a IV. Re s u l t a d o s Resultados del diseño de la base de datos 30 Resultados del diseño del software 31 V. Co n c l u s i o n e s VI. Re f e r e n c i a s

7 Re s u m e n 1. Introducción La Tecnología de Manufactura Avanzada (TMA) es uno de los recursos más importantes que tienen las empresas para lograr competitividad y mejores resultados. Esta tecnología incluye equipos de control numérico por computadora, diseño asistido por computadora, sistemas flexibles de manufactura integrada por computadora entre otros, Venkata Rao (2007). La selección de TMA es un problema complejo que involucra una cantidad considerable de información e incertidumbre cuando varios aspectos son los que deben tenerse en cuenta. Los modelos actuales disponibles para la selección de AMT se encuentran escasos de la perspectiva de factores humanos y ergonomía para conducir una decisión más completa y fiable. Este informe técnico presenta el desarrollo de una metodología para el diseño de un software que apoya el Modelo de Evaluación de Compatibilidad Ergonómica para la Selección de TMA propuesto por Maldonado-Macías (2009a, 2009b). La Compatibilidad Ergonómica (CE) es un constructo utilizado en este modelo, que evoca los conceptos de compatibilidad humano-sistema y humano-artefacto introducidos por Karwowski (2001 y 2005) y que emanan de la necesidad de tener un tratamiento integral de la compatibilidad en la disciplina de los Factores Humanos y Ergonomía. La CE propone medir de manera subjetiva la probabilidad de un diseño para satisfacer requerimientos ergonómicos utilizando el Contenido de Incompatibilidad Ergonómica (CIE). Para ello, la teoría de diseño axiomático, especialmente, la extensión del axioma de información propuesto por Helander (1995, 2002) y aplicado por Karwowski (2001, 2005, 2006a, 2006b) fue el marco teórico de este modelo. El objetivo general de esta metodología es lograr un sistema de software que mejore la aplicación del Modelo de Evaluación de Compatibilidad Ergonómica (MECE) para la selección de TMA, haciéndolo más simple, comprensible, eficaz y eficiente para los usuarios potenciales. El MECE contribuye a la necesidad de integrar atributos ergonómicos en procesos de evaluación y selección de TMA. Una metodología incremental de cuatro etapas basada en el modelo de Pressman (2005), fue utilizada para diseñar y desarrollar el software mediante el cual se puede comparar alternativas de TMA por 7

8 8 la evaluación de los atributos de compatibilidad ergonómica. Esta evaluación se realiza mediante una novedosa aplicación de Diseño Axiomático en un modelo multi-atributo y difuso por el cual se pueden completar las evaluaciones realizadas por expertos en el Cuestionario de Evaluación de Compatibilidad Ergonómica (CECE), propuesto por Maldonado et al (2009a). Las opiniones de expertos fueron obtenidas por medio de términos lingüísticos asignados a escalas que pueden sistemáticamente transformarse a números difusos primero y luego todos estos números pueden tomar valores precisos mediante la obtención de áreas triangulares. Mediante estas escalas, los expertos pueden evaluar el cumplimiento de cada alternativa de TMA respecto a los atributos de compatibilidad ergonómica que incluye el modelo para obtener el Contenido de Incompatibilidad Ergonómica (CIE) de cada una y llegar a una solución apropiada. La alternativa con el menor CIE es elegida como la mejor desde un enfoque ergonómico. 2. Innovación práctica En este informe se presenta una metodología para el desarrollo del software para la aplicación del Modelo de Evaluación de Compatibilidad Ergonómico (MECE) para la selección de TMA propuesto por Maldonado-Macías (2009a, 2009b). En este modelo se incluye un novedoso enfoque de diseño axiomático jerárquico y difuso para la evaluación de los 5 atributos principales y 20 subatributos de compatibilidad ergonómica. La aplicación del software permite la selección de la mejor alternativa disponible. Los principios de Diseño Axiomático y metodologías multi-atributo en un ambiente difuso propuestos por Kahraman y Kulak (2005) se utilizaron para obtener el Contenido de Incompatibilidad Ergonómica (CIE) para lo cual el software fue desarrollado en su mayor parte. Se llevó a cabo una metodología incremental para el diseño de software que incluye cuatro etapas: análisis, diseño, descripción de código y prueba. Los resultados de cada etapa se muestran en un ejemplo en particular. 3. Hallazgos La metodología para el desarrollo de software puede aplicarse eficazmente para la evaluación de la de la Compatibilidad Ergonómica en la selección de TMA. En la primera etapa del diseño de software; fueron adquiridos los requisitos de usuario y datos principales del modelo. En la segunda etapa se completó el diseño de software y fueron creados varios módulos como el de recopilación de datos, el módulo de evaluación y módulo de comparación pareada mediante el proceso de Análisis Jerárquico propuesto por Saaty (1980). Se logró diseñar el código de software y se realizaron aplicaciones originales de las funciones necesarias para el cálculo del Contenido Incompatibilidad Ergonómica (CIE). Por último, la etapa de prueba se realizó mediante un ejemplo numérico. Se muestran los resultados para todos los módulos y se describe cada etapa. La alternativa con el CIE más pequeño se selecciona como la mejor alternativa disponible, resultados numéricos y gráficos pueden ser obtenidos mediante el software. Metodología para el desarrollo del software de evaluación ergonómica para la selección de tecnología de manufactura avanzada

9 4. Discusión 9 Esta metodología consigue un producto de innovación tecnológica que puede ayudar en los procesos de toma de decisiones a integrar eficazmente la evaluación de atributos ergonómicos en la selección de la mejor alternativa de TMA. El MECE propone una metodología innovadora para la evaluación de la Compatibilidad Ergonómica, que se aprecia favorecida con la aplicación del software ya que mejora y facilita el proceso de selección para los usuarios y tomadores de decisiones, pues reduce el tiempo de captura, procesamiento y obtención de la información de manera considerable. Re s u m e n

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11 Ab s t r a c t 1. Introduction Advanced Manufacturing Technology (AMT) is one of the most significant resources that companies have to accomplish competitiveness and best performance. The selection of AMT is a complex problem which involves substantial amount of information and uncertainty when multiple aspects must be taken into consideration. Actual models for the selection of AMT are found scarce of the Human Factors and Ergonomics perspective which can lead to a more complete and reliable decision. This technical report presents the development of a methodology for a software design to support the Ergonomic Compatibility Evaluation Model for the Selection of AMT proposed by Maldonado-Macías (2009a, 2009b). Ergonomic Compatibility (EC) is a construct used in this model evoking the concepts of human-system and human-artifact compatibility introduced by Karwowski (2001, 2005) which emanate from the need of having comprehensive treatment of compatibility in human factors discipline. EC is proposed to measure in a subjective way the probability of a design to satisfy ergonomic requirements using the Ergonomic Incompatibility Content. For this, the Theory of Axiomatic Design extended by Helander (1995, 2002) and adopted by Karwowski (2001, 2005, 2006a, 2006b) was also evolved. Particularly the extension of the information axiom proposed by Helander (1995, 2002) and adopted by Karwowski (2001, 2005, 2006a, 2006b) were theoretical framework of this model. The general objective of this methodology is to achieve a more simple, understandable, effective and efficient software system for the potential users, and to enhance the application of The Ergonomic Compatibility Evaluation Model (ECEM) for the selection of AMT. The ECEM contributes to the need of integrate ergonomic attributes into processes of evaluation and selection of AMT. An incremental methodology of four stages based on Pressman (2004), was used to design and develop the software that can compare AMT alternatives by the evaluation of the Ergonomic Compatibility Attributes. This evaluation is made applying a novel Fuzzy Axiomatic Design Approach by which the assessments made by experts using the Ergonomic Compatibility Survey (ECS) proposed by Maldonado et al. (2009a) can be completed. The experts 11

12 12 opinions obtained by linguistic terms can be transformed to fuzzy numbers first, and then all the fuzzy numbers are assigned crisp scores. This numerical approximation can systematically convert linguistic terms to their corresponding fuzzy numbers. The system contains five conversion scales. By this scales experts can evaluate the accomplishment of AMT with Ergonomic Compatibility Attributes. 2. Practice innovation This paper presents the software development methodology for the application of the Ergonomic Compatibility Evaluation Model for the Selection of AMT proposed by Maldonado-Macías (2009a, 2009b). A novel Fuzzy Hierarchical Axiomatic Design (FAD) approach for the evaluation of 5 main Ergonomic Compatibility attributes and 20 subatributes are included in this model. Software application allows the selection of the best alternative available. Axiomatic Design principles and Fuzzy Multi-attribute Axiomatic Design (FMAD) Methodology based on Kahraman and Kulak (2005) were used for obtaining the Ergonomic Incompatibility Content (EIC) for which the software was mostly developed. An incremental methodology was conducted for the software design which includes four stages: Analysis, Design, Code Description and Testing. Results of each stage are shown for a particular example. 3. Findings The developed software development methodology can be effectively applied for the evaluation of Ergonomic Compatibility evaluation on the selection of AMT. On the first stage of the software design; the user requirements and main data were acquired. On the second stage the software design was completed and software modules were created for data collection, evaluation module and pair wise comparison module. Software code design was achieved and original applications of functions were found for Ergonomic Incompatibility Content (EIC) calculation. Finally, the Testing was made by a numerical example, for which all modules are shown and results are described, the alternative with the smallest EIC was selected as the best alternative available, numerical and graphical results are shown by the software. 4. Discussion This technological innovation can assist decision making processes and effectively integrate the evaluation of ergonomic attributes into the selection of the best alternative of AMT. This new FMAD methodology is originally applied for ergonomic compatibility evaluation in this model and this software improves and facilitates the selection process for users and decision makers. Metodología para el desarrollo del software de evaluación ergonómica para la selección de tecnología de manufactura avanzada

13 Palabras clave: Tecnología de Manufactura Avanzada (TMA), evaluación ergonómica, desarrollo de software. 13 Usuarios potenciales: Los usuarios potenciales del proyecto pueden ser empresas del ramo de la manufactura de partes automotrices, aeronáutica, industria metal-mecánica, industria maquiladora, diseñadores y manufactureros de equipo de Tecnología de Manufactura Avanzada (TMA) cuyo interés en la Ergonomía está basado en la ventaja competitiva que puede llegar a ofrecer la consideración de atributos ergonómicos de la TMA. De esta manera se promueven diseños más compatibles con capacidades y limitaciones humanas, que potencialmente puedan implantarse y utilizarse más exitosamente en la industria; asimismo, fomenten áreas de trabajo más seguras, ergonómicas y eficientes. Reconocimientos Los autores agradecen el apoyo recibido del Programa la Mejoramiento del Profesorado (PROMEP) cuyo financiamiento permitió la adquisición de equipo de cómputo y mobiliario para el desarrollo de este proyecto. Asimismo, pudo asignarse la beca al estudiante Luis Barrón cuya colaboración fue indispensable en las etapas de desarrollo del software. El Centro de Entrenamiento en Alta tecnología (CENALTEC), FES- TO automatización, Universidad Autónoma de Ciudad Juárez, UACJ y el Instituto Tecnológico de Ciudad Juárez, ITCJ; que a través de la participación de los expertos en TMA contribuyeron con sus conocimientos para llevar a cabo las evaluaciones ergonómicas a los equipos en los casos de estudio realizados utilizando el Modelo de Evaluación de Compatibilidad Ergonómica (MECE). Re s u m e n

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15 I. In t r o d u c c i ó n Este proyecto es una extensión del tema de Tesis desarrollada con el apoyo para realización de Tesis otorgada por el Programa para el Mejoramiento del Profesorado PROMEP y que a su vez fue financiado como proyecto de exbecaria por este mismo organismo. El modelo propuesto en dicha tesis tiene el potencial y los elementos necesarios para el desarrollo de un software que promueva, facilite y consiga la evaluación de atributos ergonómicos para la selección de Tecnología de Manufactura Avanzada (TMA). En este informe se presenta la metodología propuesta para el desarrollo del software que inicia con la digitalización del Cuestionario para la Evaluación de Compatibilidad Ergonómica (CECE) para la Selección de TMA propuesto por Maldonado (2009b) que es parte de dicha Tesis. A través de éste y de la aplicación del software que lo incluye, será posible conformar una base de datos sobre el equipamiento de TMA de la región; sobre las características de los procesos de toma de decisiones para la adquisición de TMA en las empresas, la importancia y la consideración de aspectos ergonómicos y de seguridad en tales procesos así como las características del personal operativo, administrativo y ejecutivo relacionado con esta tecnología en compañías del sector metal-mecánico de la localidad. El software además facilita la aplicación del Modelo de Evaluación Ergonómica para la Selección de TMA para comparar alternativas de equipamiento desde el enfoque ergonómico y proponer una de ellas como la mejor. Este informe está conformado de los antecedentes y planteamiento del problema, los objetivos y metas del proyecto, su justificación y las delimitaciones. Un marco teórico pertinente para el proyecto forma parte de esta sección. Posteriormente se describe la metodología utilizada en este proyecto, se presentan los resultados y finalmente se plantean las conclusiones a las que se pudo llegar con esta investigación. 15

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17 II. Pl a n t e a m i e n t o 2.1 Antecedentes y planteamiento del problema En los ambientes actuales de la manufactura, se han incrementado significativamente los niveles de calidad y productividad con las aplicaciones de tecnologías modernas que hacen uso de la computadora, así como de complejos sistemas hidráulicos, neumáticos y electromecánicos. En estos ambientes, la utilización intensificada de automatización de procesos y operaciones, el trabajo peligroso, la miniaturización de componentes, la competencia global de precios, los niveles de calidad y diferenciación, así como el elevado costo de la mano de obra directa en algunos países, han venido ejerciendo fuertes presiones en las empresas, para mejorar continuamente su desempeño, obligándolas a modernizar sus operaciones. Para afrontar esto, Mital y Pennathur (2004) y Gunasekaran (2001) afirman que las organizaciones y empresas de manufactura de bienes, estratégicamente han incrementado sus inversiones en la TMA como medio para permanecer competitivas e incrementar los niveles de desempeño; esto contribuye al sustento del estatus económico de los países de origen o lugares que la utilizan. Este tipo de tecnología, puede definirse como aquella que generalmente está relacionada con el uso de la computadora y que al incorporarse en una operación de fabricación, tiene un impacto significativo en el producto, el proceso y los aspectos informativos del sistema. Equipos de Control Numérico por Computadora (CNC), Sistemas Flexibles de Manufactura (FMS), vehículos guiados automáticamente, entre otros. De acuerdo con el Directorio de la Industria Metal Mecánica 2008 de Ciudad Juárez, existen alrededor de 200 compañías en este sector de la manufactura que están relacionas en cierto grado con la aplicación y desarrollo de la TMA en la región. Constituyen asimismo una importante fuente de empleos para la ciudad y por lo tanto existe una cantidad sustancial de trabajadores operativos, administrativos y ejecutivos involucrados en su operación. Sin embargo, estudios acerca de los procesos para toma de decisiones en la adquisición de TMA, que consideran aspectos ergonómicos y de seguridad en beneficio de las empresas y de estos empleados son escasos en la región. 17

18 18 Además, ante la notoria deficiencia de los modelos actuales, como los económicos financieros para la evaluación, justificación y selección de TMA para incorporar aspectos menos tangibles, como pueden ser los ergonómicos, se pone de manifiesto la necesidad de crear un modelo eficiente y eficaz que apoye la toma de decisiones, tomando en cuenta atributos de compatibilidad ergonómica. Esto contribuiría de cierta forma a una implementación más exitosa de la TMA en las organizaciones, ya que puede ayudar a los empresarios a conocer, evaluar y cuantificar de manera conveniente, dichos atributos. De esta forma, el desarrollo de un software que permita una más fácil y clara aplicación de modelo propuesto es el proyecto presentado en este protocolo Objetivos Los objetivos de esta investigación se plantean con un objetivo general y tres particulares, los cuales se explican a continuación. Objetivo general Proponer una metodología para el desarrollo del Software de Evaluación Ergonómica para la Selección de TMA que apoye la toma de decisiones al comparar alternativas de equipamiento que consiga la obtención del Contenido de Incompatibilidad Ergonómica. Objetivos particulares ɶɶ Determinar la metodología más apropiada para el diseño del software. ɶɶ Estructurar las etapas de diseño del software basado en el Modelo de Evalua- ción Ergonómica para la Selección de TMA. ɶɶ Describir cada una de las etapas de diseño del software de Evaluación Ergonó- mica para selección de TMA. ɶɶ Presentar los resultados obtenidos en cada etapa del diseño del software Justificación En teoría, los beneficios que se obtendrán del software diseñado mediante la metodología propuesta serían: ɶɶ Se contará con un modelo más completo que considere los atributos ergonómi- cos (físicos, cognitivos, ambientales y organizacionales) más importantes en la evaluación, para la planeación y selección de TMA, respecto al modelo meramente económico-financiero a través de un software que facilite la obtención Metodología para el desarrollo del software de evaluación ergonómica para la selección de tecnología de manufactura avanzada

19 de resultados del modelo. ɶɶ Ofrecer una cuantificación apropiada y un resultado más rápido y directo que indique cuál alternativa, en términos de diseño, cuenta con el menor contenido de incompatibilidad ergonómica. ɶɶ Se acrecentaría el conocimiento de los tomadores de decisiones sobre los atributos de compatibilidad ergonómica deseables en la TMA, lo que favorecería el efectuar su labor de manera más completa que con el enfoque económico únicamente. ɶɶ Se acrecentaría el conocimiento sobre algunas características de los procesos de toma de decisiones en la adquisición de TMA entre las empresas de la localidad, así como la importancia de la integración de atributos de compatibilidad ergonómica y de seguridad en tales procesos Delimitaciones El software a desarrollar se delimita a los atributos de compatibilidad ergonómica los cuales fueron determinados a partir de una extensa revisión de literatura y se presentarán más adelante. El modelo propuesto se basa en la Teoría de Lógica Difusa y la de Diseño Axiomático para el tratamiento de la información recabada en el CECE y su metodología determinará el diseño del software. 2.2 Marco teórico En esta parte, se incluyen los fundamentos teóricos más importantes utilizados en el desarrollo de la metodología. En primer lugar, se presentan las bases del Modelo de Evaluación de Compatibilidad Ergonómica (MECE) propuesto por Maldonado (2009b) y Maldonado y otros (2008, 2009a), para luego explicar modelos relevantes en el desarrollo del software. Fundamento teórico del Modelo de Evaluación de Compatibilidad Ergonómica (MECE) Para Karwowski (2005), la Ergonomía es una disciplina científica única e independiente que se enfoca en la naturaleza de las interacciones humano-artefacto de sistemas humano-compatibles. Este mismo autor propone una subdisciplina llamada Simbatología que se aboca al estudio de la compatibilidad de los sistemas humano-artefacto y proviene de dos vocablos griegos (Sinvatotis=compatibilidad) y (Logos=razonamiento acerca de algo). Es dentro de esta subdisciplina, donde se encuentra el estudio de la Compatibilidad Ergonómica (CE). La CE es un constructo usado para propósitos del MECE y está basado en los conceptos de compatibilidad entre el humano-sistema y el humano-artefacto presentados por Karwowski (2001, 2000, 2005). Además, la Teoría de Diseño Axiomático desarro- II. Pl a n t e a m i e n t o

20 20 llada por Suh (1990), adaptada y extendida por Helander (1995, 2002) y adoptada por Karwowski (2001, 2005, 2006a, 2006b) para abordar aspectos ergonómicos en la tecnología, fue utilizada para la obtención del Contenido de Incompatibilidad Ergonómica (CIE). Este indicador es una adecuación del axioma de información mediante la cual se puede medir la probabilidad de un diseño de TMA para satisfacer los requerimientos ergonómicos establecidos a partir de variables lingüísticas y escalas de tipo difuso. De acuerdo con Suh (1990), para evaluar un diseño dado, es necesario definir los Requerimientos Funcionales (Functional Requirements, FRs) del diseño, asimismo, debe establecerse el Rango de Diseño (Design Range, DR) el cual representa lo que es deseable en términos de tolerancia de un sistema o producto así como el Rango del Sistema (System Range, SR) el cual representa aquello con lo que el sistema o producto diseñado puede cumplir. El traslape entre estos dos rangos define una región llamada Área Común (Common Área CA), mediante la cual puede obtenerse la probabilidad con la que determinado diseño puede satisfacer los requerimientos establecidos. De esta forma, el MECE propone cómo debe establecerse el área del Rango de Diseño (DR) denotado por el número triangular difuso (α, β, θ) y determinarse el área de Rango del Sistema (SR) denotado por el número triangular (a, b, c) para cada Atributo de Compatibilidad Ergonómica (ACE) en la evaluación de alternativas de TMA. La Figura 1 ejemplifica la obtención del Área Común utilizando números triangulares difusos. La Ecuación 1 define la obtención del Contenido de Incompatibilidad Ergonómica para i atributos y j alternativos. La Ecuación 2 define la obtención del CIE afectado por el peso de acuerdo a la importancia asignada por expertos para i atributos. µ x 0<α<β<θ<1 1 Rango de diseño Rango del sistema α a β b θ c Área común x Figura 1. Rango de Diseño, Rango del Sistema y Área Común Metodología para el desarrollo del software de evaluación ergonómica para la selección de tecnología de manufactura avanzada

21 Descripción General del Modelo (MECE) 21 El modelo incluye, de acuerdo con Maldonado et al. (2009a), los atributos de compatibilidad ergonómica establecidos a partir de la literatura revisada y tomando como base a Corlett y Clark (1995) y Endsley (1993), así como los atributos de usabilidad propuestos por Bruseberg (2006). Éstos fueron establecidos como los Requerimientos Funcionales Ergonómicos (Ergonomic Functional Requirements, EFRs) que los diseños de TMA deben satisfacer. De esta manera fueron definidos los Atributos de Compatibilidad Ergonómica (ACE). Se clasificaron en cinco atributos principales: compatibilidad con habilidad y entrenamiento (A11), compatibilidad con el espacio físico (A12), usabilidad (A13), requerimientos de emisiones de equipo (A14) y requerimientos organizacionales (A15). A su vez, el atributo principal A11 incluye dos subatributos: compatibilidad con habilidad del usuario (A111) y compatibilidad con el entrenamiento (A121). El atributo principal A12 incluye cinco subatributos: acceso a máquina y claridades (A121), alcances humanos verticales y horizontales (A122), ajustabilidad del equipo (A123), confort postural (A124), trabajo físico y fuerza (A125). El atributo principal A13 incluye siete subatributos: diseño de los controles (A131), distribución física de los controles (A132), espacio visual de trabajo (A133), entendimiento y carga de información (A134), tolerancia al error de la interfaz (A135), funciones asignadas máquina-hombre (A136), diseño para mantenibilidad (A137). El atributo principal (A14) incluye cuatro subatributos: temperatura (A141), vibración (A142), ruido (A143), materiales de residuo (A144). Finalmente, el atributo principal (A15) incluye dos subatributos: ritmo de trabajo (A151) y contenido del trabajo (A152). Los ACE fueron clasificados como tangibles e intangibles y pueden ser de beneficio o de costo desde el enfoque humano-artefacto. Todos los atributos fueron considerados de beneficio e intangibles con excepción de los atributos A125, A141, A142, A143, A144. El Cuestionario de Evaluación de Compatibilidad Ergonómica (CECE) propuesto por Maldonado y otros (2008, 2009a) consigue recabar los datos de la evaluación de estos atributos y la asignación de importancia relativa de los mismos a partir de la participación de expertos. Tal evaluación aplica para la selección de alternativas de TMA cuyo propósito de manufactura sea similar. Para la asignación de la importancia de los atributos, el modelo utiliza la metodología del Proceso de Análisis Jerárquico (Analytic Hierachy Process, AHP) propuesto por Saaty (1980). Requerimientos de calidad del software Según Pressman (2005), para lograr que los sistemas informáticos sean eficientes, es necesario cubrir ciertos aspectos de calidad, los cuales deben ser considerados desde el inicio del proceso. Algunos de ellos se indican a continuación: II. Pl a n t e a m i e n t o

22 22 ɶɶ Mantenible: Debe ser posible que el software evolucione y que siga cumpliendo con sus especificaciones. ɶɶ Confiable: El software no debe causar daños físicos o económicos en el caso de fallos. ɶɶ Eficaz: El software no debe desperdiciar los recursos del sistema. ɶɶ Usable: El software debe contar con una interfaz de usuario adecuada y su documentación. Modelos útiles en el diseño de software En esta sección se describen algunas características de los modelos útiles en el diseño de software. Modelo de casos de uso En el modelo de casos de uso, Pressman (2005) describe la funcionalidad de un sistema. Un caso de uso es una interacción de un usuario y el sistema, en donde el usuario puede ser un humano o bien una máquina. Este modelo define qué es lo que tiene que hacer el sistema o en otras palabras a qué acude el usuario al sistema, por otra parte ayuda a entender y describir los requisitos del sistema. En su especificación el diagrama de casos de uso debe incluir requerimientos, restricciones y escenarios. Las partes del sistema que contiene los casos de uso se representan mediante un recuadro, además de señalar las vías de comunicación entre el sistema y los usuarios, tal como se representa en la Figura 2. Validar tarjetas de crédito Entrar al sistema Realizar transacción Cliente Procesar factura Banco Gestionar cuenta Figura 2. Representación de diagrama de casos de uso Metodología para el desarrollo del software de evaluación ergonómica para la selección de tecnología de manufactura avanzada