Taller de Design Thinking. Metodología de desarrollo y construcción de sistemas técnicos y productos

Transcripción

1 Taller de Design Thinking Metodología de desarrollo y construcción de sistemas técnicos y productos 1

2 Asociación Alemana de Ingenieros VDI Asociación que engloba a ingenieros de la industria alemana, así como profesores e investigadores de distintas universidades. Entre sus tareas se encuentran el desarrollo de normas, que tienden a volverse normas DIN (instituto alemán de normas) e ISO. 2

3 Norma VDI 2221 La producción de productos técnicos competitivos está fuertemente influenciada por el proceso de desarrollo y construcción. Ya que hoy en día los campos de la ingeniería son muy amplios, se requiere de una metodología general para desarrollo y construcción de sistemas técnicos y productos. 3

4 Quienes utilizan las normas del VDI? 4

8 Norma VDI 2221: Metas principales La producción de productos técnicos competitivos está fuertemente influenciada por el proceso de desarrollo y construcción. Ya que hoy en día los campos de la ingeniería son muy amplios, se requiere de una metodología general para desarrollo y construcción de sistemas técnicos y productos. Esta norma es más que nada una guía general para el desarrollo, estableciendo etapas de trabajo y sus respectivos resultados. Esta metodología tiene las siguientes metas: Reducir la cantidad de trabajo al desarrollar nuevos productos Utilizar los sistemas informáticos de manera efectiva Asegurar la introducción exitosa de un producto al mercado 8

9 Esquema general 9

10 Ejercicios Especificaciones Estructura funcional Solución principal Estructura modular Proyecto preliminar Proyecto general Documentación 10

11 Definiciones Construir es: Una actividad con Intuición, método, conocimiento y experiencia Construir significa: Realizar una tarea de procesar y preparar la información necesaria para la fabricación y operación de una máquina óptima. 11

12 Definiciones El método de construcción significa: Un proceso planeado con instrucciones de acción concretas para desarrollar y construir sistemas tecnológicos (Pahl,Beits), que permita planear el proceso de construcción y en su caso, corregir, que permita llegar a un producto óptimo y permitir la racionalización 12

13 Problema y solución La metodología de construcción nos ayuda a reducir la cantidad de problemas y aumenta de las soluciones. 13

14 Problema y Solución Un problema lo definimos como la variación del estado óptimo, la solución es la eliminación de la variación del óptimo, con el objetivo de acercarse o alcanzar el óptimo. 14

15 Del problema a la solución Solución Problema Punto de partida 15

16 Del problema a la solución: Efecto Eureka Arquímedes y el volúmen Newton y la Gravedad Percy Spencer y el microondas 16

17 Del problema a la solución: Efecto Eureka Solución Problema Punto de partida 17

18 Del problema a la solución: Métodos clásico como Lluvia de ideas Solución Problema Punto de partida 18

19 Del problema a la solución: Aplicación de métodos de construcción. Solución Problema Punto de partida 19

20 Del problema a la solución Eureka Brainstorming Método de construcción 20

21 Pregunta de A.Einstein Si tuviera 1 hora para resolver un problema de cual dependiera mi vida, pasaría 40 minutos analizando el problema 15 minutos probando la solución 5 minutos aplicando la solución. 21

22 Lista de requerimientos Concretar el problema a resolver Aclarar y precisar los requerimientos. La lista de requerimientos es: Un documento dinámico que nos acompañará durante todo el proceso de desarrollo y puede y/o debe ser actualizado según aparezcan nuevos requerimientos. Este documento es una lista con descripciones breves y requerimientos cuantificables. 22

23 Lista de requerimientos: Concretar el problema a resolver Cuál es la tarea principal que debe resolver tu producto? 23

24 Lista de requerimientos: Concretar el problema a resolver Cargar objetos Comunicar un mensaje a través de ondas Lavar la ropa Trasladar personas de A a B Producir alimentos Despertarme Iluminar casas 24

25 Lista de requerimientos: Concretar el problema a resolver Resume el problema: Cuál es la función general? Qué va hacer tu producto? 25

26 Lista de requerimientos: Ejemplo Lavadora Función Principal Lavar ropa Pero Cómo deber lavar la ropa? 26

27 Lista de requerimientos: Aclarar y precisar los requerimientos. Condiciones externas Metas (Podrían complirse) Deseos (Podrían complirse) Requerimientos (Deben cumplirse) Requerimientos fijos Requerimientos mínimos y máximos 27

28 Lista de requerimientos: Lavadora Función Principal: Lavar la ropa Gastando menos agua Incompleto! La lavadora debe de usar menos de X l agua. Correcto! Que no necesite mantenimiento Incompleto! El mantenimiento deberá de ser máximo cada 2 años Correcto! 28

29 Lista de requerimientos: Concretar el problema a resolver Los requerimientos deben de ser: Cuantificables Valores Claros Mínimo, máximo, valor fijo. Precisos X cm, y litros, etc. Que no permita interpretaciones 29

30 Lista de requerimientos: Ejercicio! 30

31 Estructura funcional Ya sabes cual es la función del sistema y qué requerimientos tenemos Cómo encontramos la mejor solución? 31

32 Estructura funcional Abstraer Identificar funciones y su estructura Representar gráficamente la jerarquía de las funciones. 32

33 Estructura funcional jerarquizada Iniciamos con la función principal. Esta función solo se logra a través de las funciones secundarias. La estructura funcional nos ayuda a tener un panorama claro de módulos o grupos funcionales. Nos ayuda a abstraer el problema... 33

34 Estructura funcional: Abstracción Def. RAE: Separar por medio de una operación intelectual las cualidades de un objeto para considerarlas aisladamente 34

35 Estructura funcional: Abstracción Cuadro de bicicleta 35

36 Estructura funcional Generar energía de rotatoria Transformar energía eléctrica Transmitir energía mecánica General/ Sistema Función Principal Lavar ropa Transportar agua Retirar suciedad Llenar de agua Genera Agua jabonosa Drenar Agua Conducir Agua Almacenar Agua Contener ropa Calentar Agua Dosificar jabón Particular/ Principio 36

37 Solución Principal Ahora bien, ya sabes que para realizar la función principal, necesitamos solucionar varias funciones secundarias, Cómo podemos solucionar cada una de las funciones secundarias? 37

38 Solución principal Analizar qué soluciones, ya sean existentes o propuestas, resuelven las funciones que el producto debe cumplir. Hacer la tabla morfológica. Valorar qué soluciones cumplen los requerimientos usando el sistema de puntuaciones. 38

39 Uniendo los puntos: Tabla Morfológica 39

40 Solución principal: Tabla morfológica Funciones secundarias Soluciones a las funciones secundarias Dar la hora Manecillas Reloj solar LCD Alarma Bocina Campana Mecánica Medir el tiempo Mecánico Arena Quarzo Almacenar energía Resorte Batería Panel solar 40

41 Solución principal: Tabla morfológica Funciones secundarias Soluciones a las funciones secundarias Dar la hora Manecillas Reloj solar LCD Alarma Sonoro-Bocina Sonoro-Campana Mecánica-Vibración Medir el tiempo Mecánico Arena Cuarzo Almacenar energía Resorte Batería Panel solar Solución 1 Solución 2 41

42 Solución principal: Sistema de puntuaciones Hemos encontrado 2 o más combinaciones de soluciones particulares, Cómo decidimos nuestra mejor solución? 42

43 Solución principal: Sistema de puntuaciones. Es necesario regresar a la lista de requerimientos y pensar cuales de las soluciones posibles, logran satisfacer los requerimientos. Podemos usar una escala como la siguiente: 0...significa que no cumple con el requerimiento 5...no cumple del todo con el requerimiento 10...cumple totalmente el requerimiento 43

44 Solución Principal: Sistema de puntuaciones. Soluciones Requerimientos Solución 1 Solución 2 44

45 Solución Principal: Sistema de puntuaciones. Soluciones Requerimientos Solución 1 Solución 2 Funcionar 24 horas al día 5 5 Permitir lectura sencilla para niños 0 10 Alarmar con un sonido de 70dB TOTAL 45

46 Solución Principal: Sistema de puntuaciones. Soluciones Requerimientos Solución 1 Solución 2 Funcionar 24 horas al día 5 5 Permitir lectura sencilla para niños 0 10 Alarmar con un sonido de 70dB TOTAL Solución Principal 46

47 Solución Principal: Sistema de puntuaciones. No siempre tienen los requerimientos el mismo peso para nuestra decisión, por ejemplo por temas de seguridad o normas. Por lo tanto podemos hacer un sistema de puntuación donde cada requerimiento se valore con un porcentaje, según su importancia. 47

48 Estructura modular Ya sabemos cual es la solución principal y tenemos muchas soluciones secundarias por resolver, Cómo empiezo a resolver cada solución secundaria? 48

49 Estructura modular En este paso se divide la Solución básica, y se agrupa en una estructura modular. Por ejemplo dentro de un proyecto donde se tengan que cumplir funciones mecánicas, eléctricas e informáticas, se dividen las soluciones según estos campos. El documento de este paso, las Estructura modular es un diagrama de funciones. 49

50 Estructura modular: Definición de área de cada solución particular Funciones Solución principal Área Dar la hora LCD Electrónica Alarma Sonoro-Bocina Electrónica Medir el tiempo Cuarzo Electrónica Almacenar energía Panel Solar Electrónica Mantener el reloj parado Carcasa de plástico Mecánica 50

51 Estructura modular: Definición de área de cada solución particular Reloj despertador Electrónica LCD Cuarzo Mecánica Panel Cuarzo 51

52 Proyecto preliminar En este paso se especifica los detalles de cada módulo de funciones. Por ejemplo si dentro del módulo de función mecánico, se requiere movimientos lineares de desplazamiento, en este paso se define qué tipo de baleros, la distancia de desplazamiento etc. Este paso conlleva la construcción del primer prototipo. 52

53 Proyecto preliminar En este paso se especifica los detalles de cada módulo de funciones. Por ejemplo si dentro del módulo de función mecánico, se requiere movimientos lineares de desplazamiento, en este paso se define qué tipo de baleros, la distancia de desplazamiento etc. Este paso conlleva la construcción del primer prototipo. 53

54 Proyecto preliminar 54

55 Proyecto general Se profundiza el proyecto preliminar y se trata de cubrir funciones todavía no aclaradas. Dentro del Proyecto general se elaboran los planos técnicos, listas de piezas, lista de montaje, etc. 55

56 Documentación Se elabora la documentación del producto: Manuales de usuaria, fichas técnicas, fichas de montaje, etc. 56