Marco para la selección concurrente de materiales y procesos de fabricación en las etapas iniciales de diseño de producto
- Autores: Juan Carlos Albiñana Medina
- Directores de la Tesis: Carlos Vila Pastor (dir. tes.)
- Lectura: En la Universitat Jaume I ( España ) en 2015
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Fernando Romero Subirón (presid.), Inés Ferrer Real (secret.), Carles Riba i Romeva (voc.)
- Materias:
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- Resumen
El interés de desarrollar esta disertación nace de la necesidad que se tiene en la actualidad, de encontrar soluciones que permitan la configuración de nuevos productos así como la idoneidad en cuanto a la selección de los mejores materiales y procesos de fabricación en las etapas iniciales del diseño de productos.
El objetivo de la tesis ha sido el desarrollo de un marco de toma de decisión que aporte el conocimiento y los procedimientos necesarios para esta toma de decisiones.
La tesis realiza una aportación en la selección adecuada de material y proceso de fabricación que conlleva también cumplir una serie de atributos, funcionalidades y requisitos inherentes a la pieza, al producto, así como es un aspecto en el proceso de diseño y desarrollo de productos que no está aun totalmente resuelto, siendo necesario en muchos casos adoptar soluciones de compromiso. Para ello se realiza una clasificación de los materiales y procesos de fabricación, analizando la compatibilidad de los mismos para una selección en las etapas iniciales del diseño.
Los trabajos existentes en este campo se centran mayoritariamente en las etapas de diseño preliminar (formal) o de detalle cuando prácticamente están tomadas las decisiones importantes, que es esencial en la generación de nuevos productos y la gestión de su ciclo de vida.
La búsqueda de soluciones nos ha llevado a la revisión del estado de la cuestión tanto en el proceso de desarrollo de nuevos productos, la gestión del conocimiento y la innovación así como en los procedimientos implicados en la selección de materiales y procesos de fabricación, con una visión de la globalidad del ciclo de vida del producto.
En la tesis se ha buscado alinear las necesidades desde diferentes perspectivas, tales como la funcionalidad del producto, los costes de fabricación o el funcionamiento del artefacto.
Una revisión de las contribuciones en gestión del desarrollo de nuevos productos e innovación, concluyó que ninguna de ellas tiene en cuenta el punto de vista del ciclo de vida del producto o de cualquier conexión con la estrategia de la gestión global del conocimiento y de los recursos. Además, se hace patente que cada proyecto de diseño de producto se ajusta mejor a una determinada metodología.
También se ha realizado una revisión cronológica de los trabajos más relevantes realizados en las últimas décadas, en cuanto a la selección de geometría, materiales y procesos de fabricación, teniendo en cuenta la influencia de la intervención del entorno y la presión del mercado.
Para centrar las soluciones se ha realizado un análisis comparativo transversal de las metodologías, procedimientos y herramientas, comunes o presentes en los trabajos realizados hasta el momento. Con esta información se ha elaborado una tabla en la que se puede observar una síntesis de todas las propuestas y el alcance de cada una de ellas. De la misma manera, se ha posicionado cada uno de los trabajos seleccionados que los sitúan en cuanto a la amplitud el estudio y los métodos de selección propuestos.
La identificación de las necesidades y definición del concepto para el diseño y desarrollo en la etapa nos lleva a un análisis sobre la selección inicial de materiales y procesos de fabricación en el diseño de productos. Se han clasificado materiales y procesos, analizando la compatibilidad de los mismos realizando una aportación en cuanto a la capacidad de cada tecnología de conformar los materiales más significativos.
Con todo ello se ha realizado una propuesta modelo, que partiendo de la voz de cliente captura necesidades, especificaciones, estética, preferencias y restricciones que permiten obtener requerimientos y funcionalidades. Para ello se ha considerado necesario adoptar, en primer lugar, un modelo de ciclo de vida para facilitar la toma de decisiones en diferentes etapas y desde distintas áreas de la organización, que tiene en cuenta la visión, misión y objetivos de la organización.
De esta forma la propuesta establece un marco en el que las actividades de diseño conceptual se desarrollan para optimizar el resultado final, identificando todo aquello crítico para la calidad y la satisfacción del usuario. Siguiendo el marco, la tecnología de fabricación ofrece procesos novedosos y nuevos materiales que amplían las posibilidades para la creación y el rediseño de productos, alterando la viabilidad técnica y económica.
En esta propuesta marco se incide en la preselección en las etapas iniciales del diseño, como resultado del análisis de los condicionantes que aparecen en el diseño conceptual. Para finalizar se ha ilustrado la aplicación de este marco en la resolución de unos casos prácticos.