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Dibujo orientado al Diseño

Contenido

• Introducción

• Comprensión del rol de los dibujos técnicos

• Dibujos Artísticos y Técnicos

• Proceso del Diseño.

• Ingeniería concurrente.

INTRODUCCIÓN

Independientemente de la lengua que hable, la gente de todo elmundo utiliza los dibujos técnicos para comunicar sus ideas. Larepresentación gráfica es una forma básica y natural decomunicación que no está vinculada a un momento o lugar. Es, encierto sentido, un lenguaje universal.

La capacidad de comunicar conceptos de diseño en forma rápida yprecisa a través de dibujos técnicos es clave para satisfacer elpresupuesto asignado a los proyectos y sortear las restricciones detiempo.

La comunicación gráfica efectiva también es una ventaja en elmercado global, donde los miembros del equipo nonecesariamente comparten un idioma común.

Los ingenieros, diseñadores, carpinteros etc, aprenden métodosespecíficos para representar ideas, diseños y especificaciones deuna manera consistente que los demás puedan entender.

COMPRENSIÓN DEL ROL DE LOS DIBUJOS TÉCNICOS

Los dibujos es especificaciones controlan la gran cantidad de detallesinvolucrados en la fabricación, el ensamble el mantenimiento de unproducto.

El dibujo técnico requiere conocer las normas que permiten que losdibujos comuniquen de manera concisa los diseños alrededor del mundo.

Los dibujos técnicos pueden tomar muchas formas entre otras: bosquejosde una idea o concepto (por ejemplo, los bocetos de la página anterior),bosquejos de cálculo, bosquejos de diseño, dibujos de diseño, planos delas piezas, planos de ejecución o construcción, esquemas eléctricos,planos de instalación y esquemas de ensamblado. bosquejos, los dibujosCAD en 2D y los modelos CAD en 3D son formas de dibujo técnico

En general los dibujos técnicos sirven para uno de 3 propósitos:• Visualización.• Comunicación.• Documentación.

Algunos de estos tipos de dibujos técnicos se muestran en las siguientes figuras.

Dibujos Artísticos y Técnicos

El hombre siempre a empleado dibujos artísticos para expresar ideas estéticas,filosóficas u otras ideas abstractas. Antes de que se desarrollaran otrastecnologías de comunicación.

Los dibujos técnicos son una forma distinta de dibujo. Desde el comienzo de lahistoria registrada se han utilizado dibujos para representar el diseño deobjetos que deben elaborarse o construirse.

Las expresiones personales o culturales en el diseño suelen denominarsediseño estético, en tanto que las mejoras al desarrollo de un producto seconsideran un diseño funcional.

la creatividad juega un papel tanto en la estética como en los aspectosfuncionales del diseño.

Proceso del Diseño.

El enfoque organizado y ordenado para resolver problemas se conoce comoproceso de diseño, el cual en ingeniería toma en cuenta las necesidades, losdeseos y los problemas de la sociedad mediante la aplicación de principioscientíficos, experiencia y creatividad.

Los diferentes tipos de dibujos técnicos tienen una función especifica en elproceso de diseño de ingeniería. Por ejemplo los bosquejos a mano alzadacapturan y documentan el proceso de ideación. En el avance del proceso, losmodelos y dibujos CAD capturan el diseño y especifican los detalles necesariospara su fabricación.

El proceso de diseño para cualquier producto requiere una comprensión clarade las funciones y el rendimiento esperado de ese producto

El procedimiento para diseñar un producto nuevo o mejorado consta de las siguientes etapas descritas en la siguiente imagen:

Ingeniería concurrente.De manera tradicional las actividades dediseño y manufactura se han llevadoacabo en orden secuencial en lugar deconcurrente. Los diseñadores dedicaríanun esfuerzo y un tiempo considerables alanálisis de los componentes y lapreparación de planos detallados de laspiezas, para después enviarlos a otrosdepartamentos.

La ingeniería concurrente es un métodosistemático que integra el diseño y lamanufactura de productos con el objetivode optimizar todos los elementos queintervienen en el ciclo de vida delproducto.

Diseño asistido por computadora y desarrollo de productos.

Para las empresas grandes y pequeñas, el diseño de productos suele implicar lapreparación de modelos analíticos y físicos del producto que pueden utilizarsepara estudiar factores como fuerzas, esfuerzos, deflexiones, y la forma optima dela pieza.

En la actualidad, el proceso de construir y estudiar modelos analíticos sesimplifica mediante el uso de la técnicas de diseño asistido por computadora,ingeniería asistida por computadora u manufactura asistida por computadora.

Estos sistemas permiten un análisis rápido del diseño de objetos sencillos, asícomo de estructuras complejas.

Diseño de calidad en los productos.

Las compañías usan una serie de métodos sistemáticos para tratar dediseñar "calidad" en sus productos, así como para medir el rendimiento ytomar decisiones con base en datos. Los diseñadores pueden sentir que sumétodo creativo para la resolución de problemas se ahoga cuando estossistemas no están bien implementados en el sitio de trabajo; pero cuandose aplican de la manera adecuada, las organizaciones pueden mostrar unamejora en calidad.

DFSS Diseño para Six Sigma es un método que usa herramientas deingeniería y estadísticas para diseñar productos de una forma que predicey reduce al mínimo los problemas con los clientes y las dificultades defabricación. Six Sigma es un proceso originado en Motorola para mejorar lacalidad mediante la reducción o eliminación de defectos.

Diseño de calidad en los productos.

DMAIC Definir, Medir, Analizar, Mejorar y Controlar son los pasosdefinidos en un proceso de mejora continua que intenta definir ygarantizar las características críticas para el funcionamiento (C1F).

QFD Despliegue de la función de calidad es una herramienta para latoma de decisiones que ayuda a las empresas a adoptar un enfoqueorientado al cliente y a un conjunto decaracterísticas del producto.

ETAPA 1 DEL DISEÑO DE INGENIERÍAIdentificación del cliente y del problemaLa función básica del diseño de ingeniería es proporcionar soluciones a losproblemas y satisfacer las necesidades o deseos de los productos, servicios osistemas.

El proceso del diseño de ingeniería comienza con el reconocimiento o laidentificación de estas necesidades y la consideración de la viabilidadeconómica de su posible satisfacción. Un buen diseño no sólo debe resolverel problema, sino también debe satisfacer las necesidades y deseos delcliente.

Los diseños de ingeniería van desde los sencillos y de bajo costo,como la lengüeta de un envase para bebidas, hasta los complejos ycostosos, como los productos que satisfacen las necesidades deviaje por aire, tierra y el espacio.

Incluso la creación de un producto pequeño como la tapa de unalata de bebida refrescante necesita herramientas de producciónque implican un considerable esfuerzo de ingeniería y diseño. Losproductos pueden ser nuevos o versiones modificadas de productosya existentes.

Por ejemplo, los diseños de radios,tostadoras, relojes, automóviles ylavadoras han sido parecidosdurante años, pero su estilo ycaracterísticas han cambiado parareflejar las nuevas necesidades ypreferencias (figura 1.14).

Casi todos los diseños requierenhacer concesiones para cumplir conlas restricciones presupuestarias, losobjetivos de marketing y otrasconsideraciones.

El tiempo presupuestado para unproyecto no es una excepción.

ETAPA 2 DEL DISEÑO DE INGENIERIA

Generación de conceptosDespués de identificar un problema o equipo de diseño comienza a generarnecesidad, de posibles soluciones. Durante esta etapa, a menudo llamada 1afase de ideación, se recogen muchas ideas, sean razonables o no. Las ideaspueden provenir de personas o bien desarrollarse en las sesiones de lluvia deideas del equipo. Ya sea un proceso de grupo o individual, como solucionespueden servir como trampolínpara generar más ideas. Durante la fase de ideación es frecuente el uso debosquejos técnicos. Su capacidad de crear libremente bosquejos técnicos lepermite presentar y compartir ideas, así como registrar las para que puedaemplearlas en las soluciones,inspiraciones y avances que surjan durante esta etapa creativa del proceso.

• Todas las notas y bosquejos deben estar firmados, fechados y debenconservarse para la documentación de diseño y como una posibleprueba para la obtención de la patente. En la figura 1.15 se muestra unbosquejo de ideación creado durante el desarrollo de la motocicletaENV.

ETAPA 3 DEL DISEÑODE INGENIERÍA

Soluciones consensuadas

Después de considerar cuidadosamente el problema, el equipo de diseño selecciona varias características de los conceptos generados en la fase de ideación y los combina en una o más soluciones consensuadas que son prometedoras.

En este momento se evalúa a detalle la mejor solución y se hacen intentos

Por simplificarla de modo que tenga un desempeño eficiente y sea fácil de fabricar y de reparar, e incluso que su desecho sea sencillo cuando su vida útil haya terminado.

Los bosquejos de diseño refinados suelen ir seguidos de un estudio de materiales adecuados (figura 1.16) y de los problemas de movilidad que puedan estar implicados. ¿Qué fuente de energía se va a utilizar: manual, motor eléctrico, o algún otro medio? ¿Qué tipo de movimiento se requiere? ¿Es necesario traducir el movimiento rotatorio en movimiento lineal, o viceversa?

ETAPA 3 DEL DISEÑO DE INGENIERÍA

Los bosquejos de diseño refinados suelen ir seguidos de un estudio de materialesadecuados (figura 1.16) y de los problemas de movilidad que puedan estarimplicados.

¿Qué fuente de energía se va a utilizar: manual, motor eléctrico, o algún otromedio?

¿Qué tipo de movimiento se requiere? ¿Es necesario traducir el movimiento rotatorio en movimiento lineal, o

viceversa?

Muchos de estos problemas se resuelven gráficamente utilizando dibujosesquemáticos en los que varias partes se muestran en forma de esqueleto.

Por ejemplo, las poleas y engranajes se representan mediante círculos, un brazopor una línea sencilla y una trayectoria de movimiento mediante líneas centrales(figura 1.17). Algunos software de diseño también pueden hacerse ciertoscálculos básicos, como los relacionados con la velocidad y la aceleración.


En ocasiones, los equipos de diseño construyen un modelo a escala paraestudiar, analizar y perfeccionar el diseño. Un modelo funcional de tamañocompleto de acuerdo con las especificaciones finales (excepto, posiblemente,por los materiales) se conoce como un prototipo.

Los trabajadores manuales del taller de modelos suelen trabajar a partir debosquejos o dibujos CAD dimensionados para crear un prototipo que pueda.usarse en las pruebas y en la visualización.

El prototipo se prueba y modifica cuando es necesario y la información obtenidase utiliza para revisar el diseño si así se requiere.

Cuando el modelo no resulta satisfactorio puede ser necesario volver auna etapa anterior del proceso de diseño y repetir el procedimientoteniendo en cuenta lo aprendido durante el proceso de prueba.

Las consideraciones de tiempo y gasto siempre establecen el limite para laduración de este ciclo.

Por ultimo el equipo debe tomar la decisión para el modelo deproducción.

Modelos inteligentes

El modelado paramétrico, basado en restricciones o basado en características usavariables para restringir la forma de la geometría.

Si el diseñador usa el modelado basado en características, bosqueja formasiniciales aproximadas y aplica dimensiones y restricciones al dibujo para crearmodelos con "inteligencia".

Después, cuando el diseño está refinado, el modelo puede actualizarse a medidaque el diseñador cambia las dimensiones y las limitaciones para que no hayanecesidad de crear nuevos modelos para cada cambio de desafío.

Modelos inteligentesAdemás, las restricciones y dimensiones que controlan este tipo de modelos CADen 30 pueden calcularse con base en los datos del diseño de ingeniería. Losmodelos más sofisticados pueden incluso seguir los complejos sistemas de reglasfísicas, como el modelado del efecto de gravedad u otras leyes físicas.

Prototipo rápidoMientras las ideas de diseño se trabaja en forma simultánea con el área definan,a menudo el equipo de diseño e manufactura para determinar las mejoresmaneras de hacer y ensamblar las piezas necesarias.

Después de varios ciclos de refinación, análisis y síntesis de las mejores ideas, eldiseño final está listo para entrar al Prototipado rápido permiten a losdiseñadores generar piezas de manera veloz, directamente, a partir de modelosen 3D para hacer maquetas y probarlas.

Por ejemplo, puede probarse la facilidad de uso para hombre o explorar lasreacciones de los clientes en grupos de enfoque de los consumidoresmostrándoles reproducciones de los productos desarrollados utilizando elprototipado rápido.


Dibujos de producción o de funcionamiento. Antes de construir o fabricarun producto, es común que se elabore un conjunto final de dibujos deproducción o de funcionamiento, para su revisión y aprobación.

Los dibujos, que muestran todas las vistas necesarias, incluyen el material,asimismo, incorporan notas y otra información necesaria para describir cadapieza de manera suficiente con fin de que puedan fabricarseconsistentemente.


Estos dibujos de las piezas individuales también se conocen como dibujos dedetalle.

En la figura 1.23 se muestra un dibujo de detalle de una ménsula de montajeaéreo. Un esquema de ensamble, como el de la figura 1.24 muestra como seunen todas las piezas.

Las piezas estándar inalteradas que se compran "en el mostrador" norequieren dibujos de detalle, pero se muestran de manera convencional enel esquema de ensamble y con las especificaciones descritas en la lista depiezas.

TÉCNICAS DE CREATIVIDAD

Algunas personas están naturalmente dotadas para el diseño y el dibujo, pero todaslas personas pueden mejorar su capacidad de diseño si aprenden a utilizar las herramientas y técnicas adecuadas.¿Cómo desarrolla usted nuevas ideas?Aquí tiene algunas técnicas comprobadas con las cuales puede practicar.

Examine productos manufacturadosEs común que los ingenieros de desmantelen productos manufacturados con elfin de evaluar y estudiar cómo están diseñadas sus partes cómo funcionan enconjunto.

TÉCNICAS DE CREATIVIDAD

Cuando usted use y examine productos manufacturados debe preguntarse:¿cómo pueden mejorarse?¿Qué podría hacerse diferente?¿Cómo podría ampliarse/cambiarse el diseño para garantizar un mejor rendimiento?¿Qué podría hacerse para ampliar la vida del producto?¿Cómo hacerlo más eficiente, rentable, etcétera?

Ingeniería inversa es un término que se refiere al diseño de productos basados endiseños existentes, por lo general a través de la medición y la destrucción de unproducto existente.

Una maquina de medición por coordenadas (CMM) ayuda a acelerar el tiempo en elque se realiza la ingeniería inversa de algunos productos. Una CMM mide el objetomediante una sonda o un láser, y almacena la información geométrica pertinente enuna base de datos donde puede manipularse con CAD.

La descomposición funcional es un término para determinar lassubfunciones que participan en el diseño y luego usarlas para reconstruir unproducto similar.

Estudie el mundo naturalAl observar cómo funcionan e interactúan las demás criaturas y organismosdentro de su entorno puede obtenerse una gran cantidad de información yfuentes de creatividad. Cosas como las colmenas y telarañas son obrasmaestras de diseño estructural que han inspirado a los diseñadores humanosdurante siglos.

Las alas de un colibrí son maravillas aerodinámicas. Hay mucho que aprender del estudio de las formas naturales y la expansión de sus diseños, como Leonardo da Vinci hizo con su máquina voladora (figura 1.25).

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