Optimización del Diseño e Ingeniería: Conceptos y Metodologías Clave

Optimización de Costes en Diseño

Preguntas y Respuestas sobre Reducción de Costes

1. ¿Qué nombre recibe la solución dada en un proyecto cuando se trabaja con ratios? Aproximada.
2. ¿Qué metodología estudiada sirve para reducir el coste? Simplificar.
3. Solución directa de AMIL para dar más estabilidad sin aumentar el precio: Quitarle las patas.
4. ¿Qué mejoras se podrían hacer a un diseño para aumentarle la resistencia sin aumentar el precio? Proponer dos soluciones. Cambiar la estructura o el material.
5. Dar una solución directa al problema de disminuir el precio a la estantería de la figura sin cambiar materiales, elementos, dimensiones, acabados, forma, ni sistemas de fabricación. Que sea desmontable.
6. Solución de Osborn para reducir el coste de mantenimiento de un diseño: Mantenimiento automático.
7. Factores D.C.G.: Operaciones del elemento, tamaño del elemento, fabricación en serie o ayuda manual, requerimientos de tolerancia, elementos normalizados.
8. ¿Qué propuesta da Osborn a la hora de hacer más duradero un producto? Recubrimiento.
9. Nombre del presupuesto estudiado con ratios aproximados. Presupuesto por ratio.
10. ¿Cuál es la solución, según Osborn, para reducir el coste de mantenimiento en los rediseños? Cambiar o modificar los sistemas de fabricación.
11. ¿Qué es un ratio? Un dato aproximado.
12. ¿En qué parte del proyecto tradicional se emplean los ratios? Estudio inicial.
13. El proceso de simplificar un producto se utiliza en el factor… Coste.
14. ¿Cuáles son las bases operativas del DCG?

• Factores.
• Subsistemas.

Indica la forma para medir la complejidad de un producto. Reglas para minimizar costes: Realizar diseños de baja complejidad (mínimas operaciones de fabricación), reducir dimensiones del producto (menos coste de material), realizar diseños que se puedan fabricar en serie, minimizar requerimientos de tolerancia, precisión y acabado, elementos normalizados.

Despliegue de la Función de Calidad (QFD)

Conceptos Clave del QFD

1. ¿Qué otro nombre recibe el QFD? Despliegue de la función de calidad.
2. La metodología Q.F.D. fue introducida en Japón por: Yoji Akao.
3. Significado de QFD: Quality Function Deployment. “Despliegue de la función de la calidad”. Metodología utilizada para obtener los elementos del diseño a partir de las necesidades y opiniones del usuario.
4. ¿Cómo se obtiene la ponderación absoluta de la valoración de mercado en el QFD? Importancia · ratio de mejora · argumento de venta = ponderación absoluta.
5. ¿Cómo se obtiene la ponderación absoluta de la valoración técnica en QFD? Multiplicando cruces por ponderación relativa y sumando entre sí.
6. ¿En qué casos se utiliza el valor técnico? Cuando todos los factores tienen la misma importancia o en etapas iniciales.

Rediseño y Grado de Satisfacción del Cliente (RSC)

Aplicaciones y Fases del RSC

1. ¿Para qué se utiliza el R.S.C? Rediseño.
2. Rediseño: Cuando las necesidades u objetivos no pasan los umbrales mínimos de aceptación.
3. ¿Fórmula del índice de mejora en el R.S.C? Im = Valor elemento / Valor máximo.
4. ¿Qué base operativa en un cuadro de proceso de mejora no se encuentra en un cuadro de proceso de diseño? Comprobación de factores.
5. Significado de la metodología RSC: Rediseño grado de satisfacción del cliente.
6. ¿Cuáles son las características generales de aplicación en una mejora o rediseño? Eliminar, reducir, simplificar, modificar y estandarizar.
7. ¿Cómo se llama la búsqueda de una solución en la que se utiliza una similar al producto ya hecho? Rediseño.
8. ¿Cuáles son los 4 objetivos de la selección de alternativas?
   1. Fijar umbrales mínimos de aceptación.
   2. Clasificar por orden.
   3. Elegir mejor opción.
   4. Rediseño.
9. ¿Cuáles son las fases de comprobación en la mejora de un producto?

• Anteproyecto.
• Proyecto.
• Fabricación.
• Comercialización.

¿En qué fases se usa el RSC? Comercialización y Explotación. Rediseño:

• Por factores (comprobación de uso).
• Por evaluación de un producto (aplicar sistemas de evaluación).
• R.S.C. Etapas:
  • Determinar el orden de importancia de los elementos fundamentales y su valor máximo.
  • Fijar los umbrales mínimos de aceptación, determinados por el Im.
  • Valoración del cliente.
  • Realización del R.S.C.

Utilización Óptima del Tiempo (UOT)

Conceptos y Aplicaciones de la Metodología del Tiempo

1. ¿Qué nombre recibe el tiempo de preparación que realiza el usuario antes de realizar una función en la metodología del tiempo? Intervalos.
2. ¿En qué metodología se utiliza el estudio de métodos y tiempo? Utilización óptima del tiempo (U.O.T).
3. ¿El factor tiempo se basa en el sistema? Utilización óptima del tiempo.
4. ¿Cómo se llaman los elementos que producen una comunicación entre dos elementos en un tiempo determinado? Retardo.
5. En el método de Utilización Óptima de Tiempo, ¿cómo se llama el tiempo entre funciones? Intervalo.
6. ¿Qué hay que hacer para que un diseño sea más comprensible? Utilizar objetos sencillos y partes reconocibles.
7. ¿Dónde está incluido el factor tiempo? Ergonomía.
8. ¿Qué técnica se utiliza para calcular el tiempo que necesita un operario cualificado para realizar una tarea determinada? (U.O.T) Metodología de Utilización Óptima del Tiempo.
9. Nombra los 7 factores a tener en cuenta en los signos […] la comprensibilidad de un producto:

• Forma simple.
• Colores mínimos.
• Inteligibles a distancia media.
• Contraste máximo.
• Interpretable.
• Visualmente descriptivo para evitar barreras lingüísticas.
• Tamaño adecuado para la visualización, para situaciones extremas.

Análisis Modal de Fallos y Efectos (AMFE)

Objetivos y Aplicaciones del AMFE

1. ¿Qué factor comprueba el método AMFE? Funcionalidad.
2. ¿Qué significa la sigla “G” en AMFE? Grado de gravedad del potencial efecto de fallo.
3. ¿Qué significa la sigla “F” en AMFE? Valor de probabilidad de ocurrencia de causa potencial o mecanismo de fallo.
4. ¿Cuál es el valor máximo y mínimo de IPR? 0% y 100%.
5. ¿Cómo se llama el procedimiento de ejecución en el AMFE cuyo resultado es multiplicar FxG? IPR (Índice de Prioridad de Riesgo).
6. El AMFE, según las distintas propuestas de distintos autores sobre la estructura de fases y fases del proyecto de diseño, ¿en qué fase se utiliza? En la fase primaria de Diseño de detalle y en la secundaria de construcción y explotación.
7. La metodología AMFE, ¿en qué factor se ha estudiado? Funcionalidad.
8. ¿Cuáles son los objetivos del método AMFE?

• Analizar los fallos.
• Identificar las causas.
• Rediseñar el producto.

Funcionalidad por Fallo (FPF) y Aptitudes Funcionales

Metodología FPF y Conceptos de Fiabilidad

1. ¿Cuáles son las aptitudes funcionales?

• Disponibilidad (aptitud funcional obtenida por observaciones, ensayos).
• Mantenibilidad (aptitud para ser reparado. Tiempo de puesta en marcha a partir de la avería).
• Fiabilidad (probabilidad de mantener su funcionamiento desde su puesta en marcha (T) tiempo de funcionamiento).

MANTENIBILIDAD

• MDT = Mean Down Time (Tiempo no operativo).
• MUT = Mean Up Time (Tiempo operativo).
• MTBF = MUT + MDT (Mean Time Between Failure).
• D = Disponibilidad.

D = MUT / MTBF = MUT / (MUT + MDT)

¿En qué consiste la metodología FPF? Se usa para determinar la duración de un producto sin tener que construir ni ensayar en el laboratorio. Significado de FPF: Funcionalidad por fallo. ¿Cuáles son los factores del FPF?

• S: Similitud con otros productos.
• FR: Funcionamiento por rotura.
• ES: Elementos estándar.
• US: Intensidad de uso.

Diseño Sostenible y Medio Ambiente

Factores y Variables en el Diseño Ecológico

Objetivos del diseño para el medio ambiente: Llevar a cabo requerimientos funcionales medioambientales / Prevención de riesgos para la salud, tanto en fábrica como en uso, teniendo en cuenta toda la vida del producto.

1. El aspecto clima, ¿en qué factor básico está incluido? Naturaleza.
2. Nombra los dos factores (variables de coste de consumo de agua) que hay que […] determinar el coste medioambiental aplicado a un embalaje:

• Cantidad de agua consumida en fabricación y uso.
• Cantidad de agua consumida en reutilización y reciclaje.

Conjunto de variables de coste medioambiental:

• Variables de coste de consumo de agua:
  • Cantidad de agua consumida en fabricación y uso.
  • Cantidad de agua consumida en reutilización y reciclaje.
• Variable de coste medioambiental de materiales:
  • Materiales tóxicos y peligrosos usados en fabricación.
  • Cantidad de residuos tóxicos y peligrosos generados en producción y uso.
• Emisiones atmosféricas y efluentes generados a lo largo del ciclo de vida.
• Variables de coste medioambiental:
  • Masa del producto.
  • Porcentaje de producto desechado.
  • Fracción de envase y embalaje reciclable.
  • Vida operativa útil.

¿Qué define los límites de un diseño? El entorno. Nombra los factores de variable de coste medioambiental:

• Masa del producto.
• Porcentaje de producto desechado.
• Fracción de envase y embalaje reciclable.
• Vida operativa útil.

¿Qué dos ciclos de vida se distinguen en el diseño de un producto bajo el concepto ecoproducto?

• Vida del producto.
• Vida de la máquina industrial.

¿Cuáles son los factores en el diseño del embalaje?

• Forma.
• Color.
• Textura.
• Dimensiones.
• Material.
• Resistencia.

¿Cuál es la fórmula para el cálculo del valor medioambiental?

Ergonomía y Diseño para el Ensamblaje (DFA)

Consideraciones Ergonómicas y Objetivos del DFA

Factores de la maneta de una bicicleta: Postura de accionamiento cómoda / Rápido accionamiento / Transmitir máxima fuerza con los dedos.

1. ¿Qué tipo de persona (alta, media o baja) hay que tomar como base para diseñar?

• Altura del asiento: Baja.
• Altura del techo, de la motocicleta con techo: Alta.
• Colocación de los indicadores: Media.
• Colocación del cristal para la iluminación: Alta.

Diseño de detalle en la ergonomía. Nombra los 4 objetivos en el diseño del montaje DFA (Design for Assembly):

• Ensamblaje fácil.
• Rápido.
• Fácil orientación de las piezas.
• Piezas bien alineadas.

Factores ergonómicos en el diseño de una maneta de bicicleta:

• Postura de accionamiento cómoda.
• Rápido accionamiento.
• Transmitir máxima fuerza con los dedos.

Factores del diseño de detalle en la ergonomía:

• Antropométrico.
• Biomecánico.
• Cognitivo.

¿Qué significan las siglas DFA? Diseño para el ensamblaje-montaje.

Análisis de Valor e Ingeniería de Valor

Metodología y Tipos de Valor

1. ¿Quién fue el primero en crear y utilizar el análisis de valor? Laurence Miles.
2. ¿En qué consiste la técnica de análisis de valor? Consiste en estudiar el producto para mejorar su valor revisando procedimientos y materiales utilizados para obtener un producto menos costoso y de mayor valor.
3. ¿Cómo se llama la metodología para determinar el valor de un diseño? Análisis de valor.
4. En el análisis de valor, ¿cómo se llama el valor que hace referencia al interés y deseo que suscita el producto o servicio determinado? Valor estimado.
5. Diferencia entre análisis de valor e ingeniería de valor: Análisis de valor = Aplicado al Producto / Ingeniería = Aplicado al Proceso.
6. Nombra un sistema de valoración de los estudiados. Análisis de valor.
7. ¿Qué método tiene las siguientes bases operativas? Elementos, funciones, valor peso y valor económico. Análisis de valor.
8. ¿Cuál es la finalidad de un sistema de valoración? Comprobar la calidad de las soluciones del producto en proporción al coste del mismo.
9. ¿En qué consiste la teoría del análisis de valor? Consiste en estudiar el producto para mejorar su valor revisando procedimientos y materiales utilizados para obtener un producto menos costoso y de mayor valor.
10. Valor = Relación entre la contribución de las funciones del producto para satisfacer las necesidades de los consumidores y el coste que incurren en su adquisición y explotación.
11. Se realiza siempre después de una mejora del producto para comprobar: Valor económico y valor funcional.
12. ¿Qué nombre recibe el valor cuando se mide la capacidad de sustituir un producto por otro que cubra la misma necesidad? Valor de cambio.
13. El análisis de valor se utiliza normalmente después de: Rediseñar el objeto.
14. ¿Cuáles son las bases en el análisis de valor? Elementos, funciones, valor en el nuevo entorno y valor económico.
15. Análisis de valor. ¿Cómo se llama el tipo de valor que mide la capacidad funcional que lo hace apto para una aplicación, trabajo o servicio? Valor de uso.
16. ¿Cuáles son los distintos tipos de conceptualizaciones de valor existentes?

• Valor de uso (capacidad funcional).
• Valor de coste (precio).
• Valor estimado (referente al interés que suscita el producto).
• Valor de cambio (cuanto más innovador, mayor valor de cambio).

En el análisis de valor, ¿cómo se llama al valor que mide la capacidad de cambio en el producto? Valor de cambio. En el análisis de valor, ¿cómo se llama al valor que mide la capacidad funcional de un producto? Valor de uso. ¿Cuáles son las fases a aplicar en la ingeniería de valor?

• De preparación.
• De valoración.
• De información.
• De propuesta.
• De análisis.
• Resumen e informe.
• De creación.

Diseño Robusto (Taguchi)

Aplicaciones y Fases del Diseño Robusto

1. ¿Qué otro nombre recibe el diseño Taguchi? Diseño robusto.
2. ¿En qué técnica de creatividad (de las estudiadas) se puede aplicar el método Taguchi? Cuadros morfológicos.
3. ¿Dónde se aplica el diseño robusto Taguchi? En el diseño experimental para optimizar productos.
4. ¿En qué etapas se lleva a cabo el diseño robusto Taguchi?

• Diseño conceptual.
• Diseño de detalle.
• Proceso de fabricación.

¿Cómo se llama a los factores que perturban los requerimientos funcionales? Ruido (externo, interno o entre productos). ¿A qué llamamos robustez? A la aptitud funcional de un producto que no se vea afectada por los factores ruido. ¿Cuáles son las fases para un diseño robusto?

• Diseño del sistema.
• Diseño de parámetros.
• Diseño de tolerancia.

¿Cómo se obtiene el diseño del sistema en diseño robusto? Con técnicas creativas y técnicas de análisis. ¿De qué fases consta el diseño de parámetros en el diseño robusto?

• Identificación de posibles causas de defecto.
• Identificación de posibles causas controlables e incontrolables.

Preguntas Varias

Conceptos Generales de Diseño e Ingeniería

1. ¿Qué metodología se utiliza para identificar las necesidades, funciones, elementos y factores que han de satisfacer un producto? Estudio sistemático.
2. En una matriz de correlación se pueden usar factores y/o elementos, ¿qué se usaría en caso de:

• Rediseño: Elementos.
• Diseño: Factores.

¿Para qué se emplean los sistemas de evaluación? Para elegir entre varios sistemas el más adecuado. Diferencia entre prototipo y maqueta:

• Prototipo: Representación a escala 1:1 con los mismos materiales que el objeto final y mismos mecanismos.
• Maqueta: Representación del objeto como modelo de comprobación a escala o con materiales simulados para comprobar la estética.

¿Qué tipo de selección de alternativas, de las estudiadas, se utilizaría en un proyecto final? VTP. ¿En qué consiste el factor funcionalidad? En comprobar que todos los elementos funcionan de forma correcta. Diferencia entre carga simbólica y valor de marca:

• Valor de marca = Condiciona la calidad del diseño, representa las condiciones que establece el fabricante al usuario.
• Carga simbólica = Gracias a un símbolo, automáticamente reconocemos qué producto es.

¿Cuáles son las técnicas para la generación de alternativas?

• Brainstorming.
• Sinéctica.
• Método morfológico.
• Lista de atributos.