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r ^ i p ^ —i. r~>, h IPN ESIME SEPI DISEÑO MECÁNICO Volumen 1 M. en C. JORGE RAMOS WATANAVE CURSO DE DISEÑO MECÁNICO IPN. ESIME. SEPI AÑO 2000 VOLUMEN 1 hAavibel

Curso de Dño Mec Watanabe

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Curso de Diseño para Ingenieros Avanzados

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    IPN ESIME SEPIDISEO MECNICO

    Volumen 1

    M. en C. JORGE RAMOS WATANAVE

    CURSO DE DISEO MECNICO

    IPN. ESIME. SEPI

    AO 2000

    VOLUMEN 1

    hAavibel

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    IPN ESIME SEPI DISEO MECNICO M. en C. JORGE RAMOS WATANAVE

    INSTITUTO POLITCNICO NACIONALESIME

    ESTUDIOS DE POSGRADO E INVESTIGACINSECCIN DE

    PROGRAMA DE MAESTRA EN INGENIERA MECNICA

    M

    DISEO MECNICO

    en C. Jorge Ramos Watanave

    primera edicin: agosto del 2000

    copia controlada nmero: | V^derechos de autor en trmite

    prohibida su reproduccin total o parcial

  • IPN ESIME SEPI

    Volumen 1

    Captulo 11 Introduccin

    Captulo 22Tecnologa ydesarrollo tecnolgico2.1 significado del trmino tecnologa2.2 desarrollo tecnolgico

    captulo 33 desarrollo del producto3.1 la calidad y el desarrollo3.2 el costo de produccin y3.3 el tiempo de desarrollo del producto3.4 el costo del desarrollo del producto

    captulo 44 introduccin al diseo mecnico4.1 el diseo mecnico4.1.1 la funcin diseo4.1.1.1 objetivos del equipo de diseo4.1.1.2 funciones del lderd si equipo de diseo4.2 de la mercadotecnia a la manufactura4.2.1 la mercadotecnia4.2.2 el diseo4.2.3 la funcin manufactura4.3 problemas tpicos del diseo mecnico4.3.1 diseo por seleccin4.3.2 diseo por configuracin4.3.3 diseo paramtrico4.3.4 diseo original4.3.5 rediseo4.3.6 diseo por extraccin de tecnologa

    DISEO MECNICO

    CONTENIDO

    del productoel desarrollo del producto

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    volumen 2

    Captulo 55 metodologa del diseo5.1 el mtodo5.2 la metodologa del diseo mecnico

    1a etapa: comprensin del problema2a etapa: diseo conceptual3a etapa: diseo de detalledocumentacin que resulta del proceso de diseo

    Captulo 66 despliegue de funciones de calidad

    qu son las funciones de calidad?primer paso: identificacin del clientesegundo paso: determinacin de los requerimientos.. tercer paso: importancia relativa de los requerimientos.cuarto paso: Estudio c'omparativoquinto paso: traduccin de requerimientos...sexto paso: establecer metas de diseo

    volumen 3

    Captulo 77 diseo conceptual7.1 la creatividad7.2 metodologa del diseo conceptual7.3 clarificacin de los requerimientos del cliente7.3.1 funcin global de servicio del producto7.3.2 lmites del sistema7.3.3 funciones tcnicas7.4 definicin del modelo funcional7.4.1 anlisis funcional descendente7.4.1.1 principios de representacin7.5 generacin de conceptos7.5.1 la tormenta de ideas (bainstorming)7.5.2 la sinctica7.5.3 ampliacin de los espacios de la bsqueda7.5.4 el proceso creativo7.5.5 los mtodos racionales

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    7.5.5.1 listas de control7.5.5.2 matrices morfolgicas

    DISEO MECNICO

    7.6 evaluacin de conceptos7.6.1 evaluacin basada en7.6.2 evaluacin basada en7.6.3 evaluacin basada en7.6.4 evaluacin basada en

    la factibilidad de conceptola disponibilidad de tecnologalos requerimientos del clientematrices de decisin

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    M. en C. JORGE RAMOS WATANAVE

    OBJETIVOS DEL PROGRAMA EN CIENCIAS EN INGENIERA MECNICA Formacin de recursos humanos anivel maestra para ia investigacin yla docencia Preparacin de especialistas en las reas de energtica, diseo mecnico ymanufactura para la

    industria de pas p Investigacin y desarrollo tecnolgico en el rea metalmecnica Vinculacin y apoyo al sector productivo

    OBJETIVOS DEL CURSO DE DISEO MECNICODurante el curso, el estudiante: Conocer yser capaz d aplicar una metodologa de diseo para realizar y/o dirigir la

    adaptacin, mejora o innovacin de piezas o sistemas mecnicos Incrementar su capacidad para detectar einterpretar necesidades de desarrollo de productos

    mecnicos traducir esas necesidades en lenguaje de ingeniera, desarrollar conceptos de diseoy, detallar la solucin para documentar el proyecto de manera que la fabricacin del productosea posibleDesarrollar yaplicar su ceatividad en la solucin de problemas de diseo

    trabajo en equipoValorar la importancia del

    ESTRUCTURA DEL CURSO

    El curso se impartir en 30 sesiones de l.5 horas cada unaLos estudiantes realizarn en equipo un proyecto principalLos equipos se formarn ce n tres o cuatro personasLos temas de los proyectos deben ser propuestos por los equipos en la sesin 4 Los problemas propuestos deben corresponder a necesidades reales Deben requerir la aportacin de conocimientos de la ingeniera mecnica Deben poderse resolver durante un semestre La propuesta se debe ru.cer por escrito, ydebe contener la siguiente informacin:

    Ttulo del proyecto Integrantes del equi do Descripcin del problema Justificacin

    En las sesiones 10 y 15, ceda equipo har una presentacin del avance de sus proyectos En la sesin 10: descripcin completa y detallada del problema En la sesin 15: descriDcin de los conceptos de diseo propuestos para la solucin

    En la sesin 30, cada equipo har la presentacin de sus trabajos finalesLas tres presentaciones deben ir acompaadas con el reporte porescritoEl reporte final debe inclu'el contenido de los dos reportes parcialesEl proceso de enseanza aprendizaje estar reforzado con la realizacin de tareas

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    M. en C. JORGE RAMOS WATANAVE

    Las tareas se realizarn en forma individual yse deben entregar en las fechas que se establezcanpara ello

    Se aplicarn 4exmenes parciales (2 de ellos sin previo aviso)

    Proyecto principalTareasExmenes

    EVALUACIN DEL CURSO

    50%25%25%

    ASISTENCIA

    Se llevar control de asistencia; el mnimo necesario para tener derecho acalificacin ser el 80%(el mximo numero de inasistencias es de 6durante el semestre)

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    1. INTRODUCCIN

    DISEO MECNICOVolumen 1

    M. en C. JORGE RAMOS WATANAVE

    " Las almas ms elevadas, tanto comode las mayores virtudes son capacesde los mayores vicios; y los quemarchan muylentamente,si siguenel camino recto pueden avanzarmucho ms que los que corren poruna senda extraviada"

    R. DESCARTES [1]

    El presente trabajo tiene que ver con el diseo mecnico. Aqu se aborda uno desus aspectos menos estudiados en nuestro medio: su metodologa. El inters en trabajaren este tema radica en que se ha demostrado en los ltimos aos que la calidad, el costode fabricacin yel tiempo necesario para el desarrollo del producto, dependen en granmedida del mtodo que se s gue durante el proceso de diseo.

    El proceso de diseo mecnico implica diferentes etapas que van desde ladeteccin de la necesidad, comprensin del problema a resolver, propuesta y evaluacinde soluciones y refinamiento de la propuesta ptima a un nivel de detalle tal que, con lainformacin generada se pueda fabricar y ensamblar el producto sin dudas, confusioneso ambigedades acerca de sus caractersticas. An ms, el producto deber satisfacer lanecesidad que dio origen al proceso de diseo ydeber ser comercialmentecompetitivo.

    Para disear cualquier producto se requieren conocimientos muy diversos, por esose sostiene que el diseo es la actividad central de la ingeniera como profesin. Ademsdel desarrollo de habilidades y actitudes, el ingeniero de diseo debe ser capaz detrabajar formando parte d= grupos nterdisciplinarios, donde es necesario obtener,organizar, y analizar informacin para tomar decisiones, manejar herramientas deoptimizacin, economa, planificacin, etc.

    De manera esquemtica, los conocimientos necesarios para llevar a cabo el diseo sepueden agrupar en las siguientes tres categoras:

    conocimiento para conocimiento para eva conocimiento para

    geneijar ideas (proceso de sntesis)uar ideas (proceso de anlisis)

    estructurar el proceso de diseo (metodologa del diseo)

  • IPN ESIME SEPI DISEO MECNICOVolumen 1

    M. en C. JORGE RAMOS WATANAVE

    Hasta hace escasamente una decena de aos, los libros de texto clsicos sobrediseo mecnico dedicaban

    describa de manera sucinen su parte introductoria, algunos prrafos en los que se

    ta, el proceso general del diseo. Bajo este patrn, laenseanza formal del diseo mecnico al nivel de licenciatura, que se imparte en lamayora de las escuelas de ingeniera del pas, se circunscribe nicamente al clculo deelementos de mquinas y, en pocos casos, a la realizacin de proyectos concretos en losque el estudiante se vea en a necesidad de pasar por las diferentes etapas del procesodel diseo; entre otras, las qje corresponden a la sntesis, en las que el estudiante tienela oportunidad de poner en juego su creatividad, capacidad de observacin, desarrollo deanalogas, etc. Ms an, son pocos los programas de posgrado con especialidad endiseo mecnico en los que se aborda el tema de la metodologa del diseo; la mayorasigue el mismo patrn de los cursos de licenciatura: mucho'anlisis, poca sntesis ycasinula metodologa. El resultado es desalentador. La mayora de los egresados de nivellicenciatura y an de posgrado tienen serias dificultades para concretar el diseo desistemas mecnicos, aunque se trate de algo muy simple.

    En los pases llamad ds industrializados, el aspecto metodolgico del diseo hatomado una importancia creciente. Hoy da se publican libros especializados en el tema yen instituciones tan prestig adas como el Instituto Tecnolgico de Massachusetts seimparten cursos de posgradc como el que ofrecen los profesores Ulrich y Eppinger sobre"diseo ydesarrollo de productos"2 en los que se hace nfasis en la metodologa.

    Atravs de Diversas aplicaciones de mtodos de diseo como el QFD (Desplieguede Funciones de Calidad) y el DFMA (Diseo para la Manufactura y el Ensamble), se hademostrado que el mayor impacto del costo total de fabricacin del producto proviene delas decisiones tomadas duriante el proceso de diseo. Whitney 3 refiere un estudiorealizado en Rolls Royce en el que se reporta que el 80% del costo de produccin de

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    ms de 2000 componentes

    desarrollar un nuevo modelo

    realizado por Ford Motor

    DISEO MECNICOVolumen 1

    be uno de sus vehculos (Corbett, 1986) est determinadopor las decisiones tomadas durante el proceso de diseo. Para General Motors, el costode manufactura de transmisiones para camin es afectado en un 70%. Ullman 4cita elcaso de Toyota, que a travs de la aplicacin del QFD, logr reducir'ios costos para

    M. en C. JORGE RAMOSWATANAVE

    de automvil en un 60% y el tiempo en un 33%. Un anlisisCompany revela que nicamente el 5% del costo de

    manufactura de un automvil proviene de actividades relacionadas con el diseo,mientras que el efecto de las decisiones tomadas durante el proceso de diseo asciendenal 70% del costo de manufactura

    Hoy da en que todas las empresas en el mundo luchan por vender sus productospara asegurar su supervivencia, se habla mucho de la competitividad, sin embargo lacomeetjtivJad debe dejar de ser un trmino abstracto y referirse a tres parmetrosfundamentales: legalidad, elprecio^de venta y el servicio. De nada vale conseguir unbuen resultado en uno o dos de estos parmetros; la empresa no sera competitiva; escomo una mesa de tres patss, en la que es necesario que stas tengan la misma altura yla misma fortaleza para que la mesa se mantenga firme y bien nivelada. La calidad, elprecio de venta y el servico, son los soportes en los que se sustentan las empresascompetitivas. Pero qu es la calidad?, qu caractersticas debe contener el productopara que el cliente lo considere de calidad?' cmo identificar y materializar esascaractersticas? cmo idertificar y lograr el precio competitivo para que, por un lado elcliente est dispuesto a adq jirirlo porque considera que el precio es justo; y por otro, quela empresa logre la mayor utilidad posible? Estas y otras preguntas deben plantearse yresponderse en las primeras etapas del proceso del desarrollo del producto: el anlisisdel mercado y el diseo. Si la informacin y las decisiones que se toman en estasetapas no son correctas, los resultados pueden ser catastrficos para una compaa; enocasiones mucho ms graves que los errores que se pueden cometer durante el procesode fabricacin.

  • IPN ESIME SEPI DISEO MECNICOVolumen 1

    Este trabajo pone nfasis en el diseo mecnico y su metodologa. Se proponeplantear algunas propuestas; a las cuasi eternas preguntas: qu hacer para que losegresados de la carrera de ingeniera mecnica sean capaces de disear?, cmo lograrque esa capacidad trascienda ai sector productivo?, cmo lograr que las empresasmetalmecanicas del pas sean ms competitivas? cmo coadyuvar, desde el sectoreducativo, al desarrollo tecnclgico del pas?

    M. en C. JORGE RAMOS WATANAVE

  • IPN ESIME SEPI DISEO MECNICOVolumen 1

    CAPITULO 2

    M. en C. JORGE RAMOS WATANAVE

    TECNOLOGA Y DESARROLLO TECNOLGICO

    Extraitde l'encycopdie de Diderot

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    2.- TECNOLOGA Y DESARROLLO TECNOLGICO2.1.- Significado del lrmino tecnologaEl Diccionario de la Lengua Espaola, edicin 1984, define el trmino tecnologa

    como: "Conjunto de los conocimientos propios de un oficio mecnico oarte industriad //Tratado de los trminos tcnicos. // Lenguaje propio, exclusivo, tcnico, de una ciencia oarte." El Webster's Dictionary, edicin 1989, lo define como "la ciencia de los procesostcnicos en un amplio, aunque relacionado, campo de conocimiento. La tecnologaindustrial comprende las ciencias qumica, mecnica yfsica, ysus aplicaciones en losprocesos industriales". Don Francisco Garca Olvera en su libro Reflexiones sobre elDiseo 5describe el signifcado etimolgico del trmino tecnologa a partir de dostrminos griegos: tekhn ylogos. En su obra explica cmo los griegos la usaban con unaintencin diferente a la actual, ya que para ellos se us para hablar de la techn dellogos, mientras que para la ryodernidad signific el logos de la techn. Con tecnologa losgriegos se referan al "estudio yconjunto de reglas ynormas que regan a un arte; alconjunto de las reglas del discurso, las normas de la oratoria, la retrica". Para nosotrosla tecnologa es otra cosa.

    Garca Olvera contina:

    ."la palabra techn rue traducida por los latinos en el trmino ars, artis, queimaginar, inventar, trazar, acomodar, adaptar, etc., y tiene

    alguna relacin de significar, o con el trmino griego arete que los latinos tradujeron envirtus. Arete significaba para los griegos: habilidad o eficacia eminente en una tareadeterminada: as se hablaba de la arete del zapatero, o bien de la arete del hermosocorcel. Virtud para los romanos signific: capacidad y aptitud, habilidad, facilidad,disposicin para llevar a cabo determinadas acciones del hombre"

    ..."La techn se consideraba una de las formas de la praxis, palabra derivada deprasso y sta en uno de los modos de pratein que significaba obrar, cumplir, estaratareado y que tena para los griegos una implicacin de trato con la gente. La technpresida a la poiesis, accin del hombre transformante de la naturaleza.trmino que los

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    latinos tradujeron en fabricalo artificial y nos hablaron del

    separa en lo natural, la forma

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    M. en C. JORGE RAMOS WATANAVE

    o. Para los griegos poiein significaba precisamente producirnous poietics, (entendimiento artfice) como de aquel que

    de la materia y que hace posible los productos artificiales.

    Los romanos distingfabricatio, (poiesis), y quede ars, artis y facer queel arte, producto del hacer

    uieron al homo faber, a aquel que posea habilidad en laa las cosas artificiales. Artificial es un trmino compuesto

    traduce por hacer, de donde su significado de lo hecho porhombre fabricante.

    hac

    s

    del

    Con el tiempo, ars, artis, el arte, llega a significar un hbito productivo acompaadode razn verdadera, que hace posible la realizacin de obras en las que se da coherenciade la forma y funcin mediante la aplicacin de procedimientos adecuados.

    El arte y la tcnica, ta

    adecuadas y difcilmente los

    y como las conocemos ahora,'nacen juntas y quiz durantemucho tiempo, permanecen indiscriminadas como hermanas siamesas y no sedistinguirn sus fronteras de su especificidad; los productos del arte exigen tcnicas

    productos de la tcnica abandonan la compaa del arte.

    ...por otro lado tenemos el trmino lgos, que es una de esas palabras que lasemntica consiente y privilegia, que posee mltiples significados. Lgos se deriva deleg que signific primero juntar, recoger, escoger, colectar, seleccionar y luego significcontar un cuento, historia o leyenda y por ltimo se emple para significar decir, hablar yen este campo sus significaciones son mltiples dependiendo del modo de empleo ycontexto.

    De acuerdo con esto

    significaba cuenta, medida,

    proporcin, que los latinos

    trminos... y por ltimo, si

    tesis, hiptesis, fundamento,

    , lgos se us con la significacin de cmputo y conteo,valor, consideracin, pero tambin relacin, correspondencia,tradujeron en ratio, y nosotros por razn, relacin entre dos

    c: explicacin, argumento, discurso, regla, principio, ley,definicin, debate interno y razn como facultad del hombre.

    gnifi

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  • r'PNESIMESEPI DISEO MECNICO M. en C. JORGE RAMOS WATANAVEVolumen 1

    Ahora bien, seamos realistas, lo ms probable es que la .persona opersonas quecrearon el trmino tecnolog a con los dos vocablos griegos no tuvieron presente lariqueza semntica de los mismos y ya vimos que los griegos emplearon el trminotekhnologa con otro sentido / lo que s, es que su aparicin con su nuevo significado esrelativamente reciente (1765-83) ypor ello su significado actual es difcil de precisar. Porello como sucede con tantos otros trminos importantes de la lengua, es necesariorealizar un anlisis fenomenolgico de sus usos, para justificar el contenido que leatribuimos"

    Por otra parte, David F. Noble cita en su libro "America by Design"6, que BenjamnFranklin (1706-1790), a la vez prominente cientfico y exitoso hombre de asuntosprcticos, proclam hacia el fnal de su vida que la ciencia debera convertirse, en el sigloque se avecinaba, en "sirvienta de las artes". Una generacin despus, en una serie delecturas en Harvard, el fsicc Jacob Bigelow introdujo el uso general de la palabra quevena asignificar esa unin: 'jtechnology". Bigelow expresa: "probablemente no ha habidoantes una poca en la que las aplicaciones prcticas de la ciencia han empleado unaporcin tan grande de talento y acometimiento de la comunidad como en el presente.Para dar cuerpo, a los varios tpicos que pertenecen a lo que se ha emprendido, headoptado el nombre generalse encuentra en algunos de

    de tecnologa, una palabra suficientemente expresiva, quejos ms viejos diccionarios, yest comenzando a revivir en

    la literatura del hombre prctico de los das actuales. Bajo este ttulo se ha intentadoincluir una cantidad...de los principios, procesos, y nomenclatura de las artes msconspicuas, particularmente aquellas que incluyen aplicaciones de ciencia, y que puedenser consideradas tiles, por la promocin de beneficios a la sociedad, junto con losemolumentos de aquellos quienes las adoptan". Algunos aos ms tarde Bigelow fue unode los patrocinadores de una nueva institucin educativa: La Escuela de CienciaIndustrial MIT (Massachusetts Institute of Technology) que inici en 1865.

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    Sbato y mackenzie

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    describen la tecnologa desde la perspectiva de la estructuraproductiva, sujeta a operaciones econmicas como una mercanca, de la cual destacantres aspectos:

    M. en C. JORGE RAMOS WATANAVE

    a) como cualquier otra mercanca, la tecnologa tiene un valor de uso yun valor decambio.

    b) la tecnologa no es (slo) una mquina, ni un diagrama, ni una receta, ni unprograma de computadora, ni una frmula, ni un diseo, ni una patente, sino mucho ms;Incorporada, como en una planta industrial; desincorporada, como en un conjunto deplanos o en una mezcla adecuada de ambos tipos. La tecnologa es un paquete deconocimientos organizados, de distintas clases (cientfico, tcnico, emprico, etc.)provenientes de diversas fuentes (descubrimientos cientficos, otras tecnologas, libros,manuales, patentes, etc.) a travs de mtodos diferentes (investigacin, desarrollo,adaptacin, copia, espionaje, expertos, etctera.)

    c) mientras que durante milenios el hombre produjo tecnologa de maneraespontnea, asistemtica, y en forma artesanal, en las ltimas dcadas este modelo deproduccin ha cambiado drsticamente yse ha transformado en una actividad especfica,organizada, diferenciada ycontinua, con su propia identidad, su propia legitimidad ysuspropias caractersticas econmicas. Yas como las mercancas corrientes se producen

    mente denominados fbricas, lo mismo ocurre ahora con laa de que a las fbricas de tecnologa se les designa con

    nombres tales como: "laboratorios de investigacin ydesarrollo", "departamentos de R-D","centros de R-D" y similares

    en establecimientos comn

    tecnologa, con la diferenc

    Taborga yotros autores 8, conceptuaban la ciencia y la tecnologa a partir de susaportaciones:

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    ..."la ciencia tiene como

    ltimo plano la ciencia se vinculacultura universal.

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    M. en C. JORGE RAMOS WATANAVE

    fin la bsqueda y la generacin del conocimiento. En estems directamente a la promocin del desarrollo de la

    - la tecnologa pretende desarrollar la capacidad del hombre para transformar sumedio fsico, para aprovechar al mximo los procesos, medios, instrumentos,organizacin o sistemas de los que se vale para producir los satisfactores necesariospara vivir de manera confortable.

    Atravs del desarrollo tecnolgico, el medio fsico en el que el hombre habita sconvierte en medio cultural, ya que la capacidad humana de transformacin se orientahacia la bsqueda de beneficios para l medio social. l desarrollo de la tecnologa halogrado su objetivo cuando se obtienen modificaciones significativas en la produccin, noslo en el incremento de la cantidad de bienes, sino tambin en el incremento de sucalidad, bajos precios ymaysr eficiencia de los insumos yfactores que intervienen en suelaboracin. Por consiguiente, si el objetivo final de la tecnologa es la generacin deriqueza a travs de la optimi:acin de procesos e insumos de la produccin industrial y, siel trabajo es, por tanto, un proceso tecnolgico por excelencia que hace posible latransformacin del medio fsico en objetos socialmente tiles, la tecnologa se constituyeen consecuencia, en el sustento fundamental de la economa de un pas."

    2.2.- Desarrollo tecnolgico

    Tecnologa y economa son palabras que, como en el caso de un conocidoantigripal, "son dos y se toman juntas", forman parte del discurso que los polticos "nosrecetan" con frecuencia para marcarnos el "camino hacia el progreso" y por lo tanto al

    Indiscutiblemente, el podero econmico, poltico, y ennmero reducido de pases del mundo est basado en sus

    "bienestar de la poblacin"algunos casos militar, de un

    logros en los campos de la ciencia y la tecnologa. Desde la Inglaterra de los siglos XVIIIy XIX, primera potencia en e mundo, en el tiempo y por el tamao, que bas su evolucintcnica en un grupo de artesanos e inventores provenientes de diferentes grupos

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    sociales9. Algunos con escasos estudios, pero con mucho ingenio, como Brindley yMurdoch; otros, como el terrateniente escocs James Hutton cuyos estudios sobre elsubsuelo lo convirtieron en el ms famoso gelogo-de su tiempo; aristcratas, como LordLovell yCoke de Holkham; Tidicos, como John Roebuck yJames Keir; clrigos, comoCartwright y Dawson; todos ellos quienes bajo la influencia de una filosofa racionalistaabandonaron las humanidades por las ciencias fsicas, o sus empleos como soldados,funcionarios pblicos o prrocos, para integrarse a las manufacturas donde encontraron

    mucho mayores que las que les ofrecan sus vocacionesposibilidades de desarrollo

    DISEO MECNICO

    Volumen 1

    M. en C. JORGE RAMOS WATANAVE

    originales, hasta la Norteamrica actual producto de sus grandes corporacionesindustriales, sus centros de

    hombres de empresa de \acontemporneos, basan su

    otras partes del mundo, y

    investigacin y prestigiadas universidades, sus inventores ytalla de los Edison, Ford y Taylor, hasta los Bill Gates

    preeminencia en sus logros cientficos y tecnolgicos. Sinembargo parece ser que la relacin entre la ciencia, la tecnologa y la economa no esalgo tan simple. Veamos algunas opiniones de gente que ha estudiado este asunto:

    Ashton, en su libro La Revolucin Industrial 10 demuestra cmo la llamadaRevolucin Industrial ocurrid, no nicamente en el seno de las fbricas. Otros fenmenoscomo la mayor oferta de tisrra, de capital y de trabajo hicieron posible la expansinindustrial que, con el carbn y el vapor como combustible y fuerza permitieron lamanufactura a gran escala. La baja tasa del inters, el aumento de los precios y laexpectativa de beneficios proporcionaron el indispensable incentivo. El comercio con

    los cambios en la concepcin del universo, a travs delconocimiento cientfico, dieron lugar asimismo a una revolucin de ideas, a un nuevo

    la naturaleza y a una nueva actitud ante los problemasentendimiento y control desociales.

    Asegura que si bien es cierto que algunos productos nuevos fueron resultado de lacasualidad, la mayor parte de .las invenciones industriales fueron respaldadas por laexistencia de un pensamiento sistemtico, nacido de las enseanzas de Francis Bacon y

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    IPNESIMESEPI DISEO MECNICOVolumen 1

    aumentado por el genio de Boyle yNewton. Aunque la invencin aparece en todas laspocas de la historia humana, rara vez -sostiene- "prospera en una comunidadcompuesta por simples aldeanos o de trabajadores manuales poco diestros; tan slocuando la divisin del trabajo se ha desarrollado, permitiendo a ios hombres consagrarsea un slo producto o sistema, llega a producir algo tangible". La nueva concepcin yaplicacin de la divisin del trabajo permiti a la filosofa natural liberarse de su

    dando lugar a la formacin de nuevos sistemas como lala geologa y otras.

    asociacin con la metafsica

    fisiologa, la qumica, la fsica

    M. en C. JORGE RAMOS WATANAVE

    En concordancia con

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    IPN ESIME SEPI DISEO MECNICO M. en C. JORGE RAMOS WATANAVEVolumen 1

    fbricas, volviendo obsoleto el trabajo artesanal, y rodeando a este nuevo modo demanufactura con un clima poltico altamente favorable para su desarrollo".

    ARNESES UTILIZADOS PARA EL TRABAJO DE LOS ANIMALES EN CAMPOS YCAMINOS

    Yugo de madera. Desde hace 5000 aos los bueyes se uncen con unyugo de madera con el qu se arrastra la carga. En tiempos medievales seaadi una pieza de madera en Udebajo del cuello. Derecha: los yugos primitivos iban atados a los cuernos yalventril del ano con unas correas.

    Qu suceda a la sazn en la nueva Espaa?

    Collera. Adiferencia del buey, el caballo tira con la base del cuello, yunyugo lo anegarla. La collera rgida yacojinada distribuye la caiga por los hombrosdel animal. La gamana lo obliga a mantener la cabeza erguida y unos tirantaunen la wem con la lanza del carro.

    Hacia la segunda mitad del siglo XVIII, Espaa emprendi las reformas polticas yadministrativas ms radicales en sus colonias 12, dando lugar al auge econmico msimportante que registra la Mueva Espaa, que a su vez haba sido precedido por elllamado "siglo de la depresin econmica". Los principios bsicos de esta nueva polticase identificaban con las del Iamado "despotismo ilustrado" que consista en el predominiode los intereses del monarca y del estado sobre los individuos y las corporaciones; elimpulso de la agricultura, la industria y el comercio con sistemas racionales; desarrollo delconocimiento tcnico y cientfico y la difusin de las artes. Las reformas administrativas yla importacin de nuevos funcionarios tenan como objetivo esencial producir unatransformacin de la economa novohispana que cambiara su relacin con la metrpoli.Estos cambios tuvieron resultados sorprendentes; en unos cuantos aos la NuevaEspaa era la colonia ms opulenta del imperio espaol y la que ms ingresos aportaba

    actividad industrial ms importante de la poca fue exentadaa la metrpoli. La minera, lade impuestos por la introduccin de maquinaria y materias primas; se cre un Consulado,

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    un Real Tribunal de Minera

    secular y especializada que

    cursos de metalurgia, mine

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    y el Colegio de Minera. Para el sostenimiento del Tribunal,se le concedi un real por cada marco de plata introducido en la casa de moneda deMxico. Con esos ingresos *e fund el banco de avo para los mineros pero result unfracaso: comenz a operar en 1784, pero antes de cumplir dos aos, el virrey mandsuspender sus actividades, pues en ese lapso haba prestado cerca de un milln ycuartode pesos a veintin empresas y slo haba recuperado medio milln. Adems de lasimpericias administrativas se descubri que los dirigentes del tribunal se habanautoprestado gruesas sumas, alguna coincidencia con el actual sistema financiero delpas?

    Una aportacin importante del Tribunal de Minera fue la difusin del conocimientotcnico ycientfico. El primei director del tribunal fue el distinguido mineralogista espaolFausto de Elhuyar quien despus de recibir el nombramiento visit Alemania y Hungracon el propsito de integrar una misin de expertos que viniera a la Nueva Espaa paramejorar las tcnicas de explotacin y beneficio de metales. Once tcnicos alemanesformaron esa misin y recorrieron los principales reales de minas de Zacatecas,Guanajuato, Oaxaca y Taxco, pero sin grandes resultados. Las tcnicas que trataron deintroducir resultaron inferiores que las que ya se practicaban en el pas.

    De la mayor importancia fue la creacin del Colegio de Minera, primera escuela

    M. en C. JORGE RAMOS WATANAVE

    se fund en Mxico. En ella se impartieron por primera vezraloga y qumica, asi como matemticas, francs y otras

    novedades. Entre sus profesores haba hombres tan distinguidos como Don ManuelAndrs del Rio, quien naci en Madrid, Espaa, en 1764, y habiendo radicado en Mxico,pas al que consider su pat

    llam eritronio (vanadio)na desde 1794, descubri en 1800 un nuevo elemento al queAsimismo, bajo su direccin se instal en Coacolmn,

    Michoacn, el primer antecedente de una fundidora de hierro y acero en Mxico,

    A las vicisitudes de las guerras internas del Mxico independiente del siglo XIX y elpostrevolucionario de principios del XX, sigui un proceso de rpido crecimiento industrial

    a partir de la dcada de los cuarenta. Entre 1940 y 1950 la tasa promedio de crecimiento

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    una parte al incremento en la exportacin de manufacturas ypor otra, al programa de sjstitucin de importaciones de bienes de consumo internoiniciado por el gobierno de Miguel Alemn. Este modelo de economa proteccionistafuncion en sus primeras etapas, pero dio muestras de agotamiento en la dcada de lossetenta; el crecimiento industrial declin paulatinamente, caracterizndose por perodosde recesin entre 1970 y 1978. Apartir de noviembre de 1985, Mxico inici formalmentesu adhesin al Acuerdo General de Aranceles y Comercio 13. Este viraje implic unanueva ruta de poltica econmica para el pas basada en un intercambio comercialcreciente con otras naciones.

    anual fue de 8% debido por

    El libre comercio con pases de centro y sudamrica, el TLC y el probable acuerdode libre comercio con la Lnin Europea estn teniendo efectos muy favorables paraalgunas empresas como las del ramo automotriz, cervecera, cementera, e incluso paraproductoras de bienes de consumo como Panificaciones Bimbo. Para el sector demanufacturas metalmecanicas, la apertura comercial ha favorecido a las grandescompaas automotrices y a

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    un grupo reducido de empresas medianas que proveen a lasprimeras. Sin embargo, para un gran numero de empresas pequeas el panorama esmuy diferente: las crisis econmicas recurrentes, su desconexin con el sectorexportador, la demanda interna contrada, falta de competencia en calidad y precio conproductos importados, limitciciones tecnolgicas, falta de apoyos financieros por parte delas bancas privada y gubernamental, y por si esto no fuera suficiente, la carencia de unapoltica industrial que fomente su desarrollo, dibujan un cuadro de enfermedad terminalpara este importante sector industrial.

    Algunas consecuenc

    la riqueza en pocas manos

    poblacin, desempleo, i

    todava no tenemos

    lapso muy corto, los industr

    se encontraron jugando en

    as del proceso globalizador estn a la vista; acumulacin deincremento de los niveles de miseria en grandes grupos de

    nseguridad, prdida de la identidad cultural, etc. pero de otrassospecha. Al estilo de las "democracias" de Latinoamrica, en un

    ales mexicanos, muchos sin estar suficientemente enterados,jna cancha desconocida. Pocos, como los que se citan arriba

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    Lester Thurow en su libro

    cambios que ocurren en la

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    se han adaptado con relativa rapidez a las nuevas reglas del juego ycompiten bien en elmercado global. Los ms, tienen serias dificultades para sobrevivir.

    Las consecuencias a mediano plazo se ubican, no slo en el mbito de un grupode empresas atrasadas tecnolgicamente, o de un sector de la economa que porineficiente debe desaparecer del mercado; el proceso globalizador tiene efectos sobre losmismos estados nacionales cuya soberana, advierten autores como Lester C. Thurow,tiene que ser sacrificada (an ms); "se necesitan polticas de cooperacin para hacerque la economa global funcione, pero la cooperacin requerir la renuncia a una granproporcin de. la soberana nacional. Un fuerte impulso Keynesiano limitaconsiderablemente la libertad de accin de los gobiernos en la esfera econmica".

    En tanto la economa y la poltica se ponen de acuerdo para encontrar un nuevomodelo para corregir los inconvenientes de los estados "benefactor" y "neoliberal", esconveniente ampliar nuestra visin de lo que implica la globalizacin:

    M. en C. JORGE RAMOS WATANAVE

    El futuro del capitalismo 14 publicado en 1996, asimila loseconoma, con un fenmeno fsico que va alterando lenta y

    continuamente la configuracin de la corteza terrestre: el autor plantea la existencia de"cinco placas tectnicas de la economa" que estn configurando la nueva "topografa" delmundo; a saber, estas placas tectnicas son:

    1 .-El fin del comunismo:

    "Con el fin del comunismo -seala Thurow- un tercio de la humanidad y un cuartode la superficie de la tierra que solan estar controlados por ese sistema se incorporarnal viejo mundo capitalista. Aquellos que originariamente vivan bajo el comunismo vivirn

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    en un mundo con criterios muy diferentes en cuanto al xito yal fracaso, pero aquellosque ya estn viviendo bajo el capitalismo descubrirn que asimilar esta masa dehumanidad ygeografa altera profundamente a configuracin de su mundo econmico"

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    2.- Un cambio tecnolgico hacia una era dominada por las industrias basadas en lacapacidad intelectual del hombre

    En las sociedades industriales de los siglos XIX yXX, la mayora de las industriashan tenido hogares geogrficamente naturales yprovidenciales. Estos hogares estabandeterminados por la ubicacin de los recursos naturales yla posesin del capital. Elcarbn slo poda ser extrado donde existan minas de carbn; los grandes puertos

    buenos fondeaderos naturales; los productos de mano deen las naciones pobres; los productos de capital intensivo

    en los pases ricos. En cambio, las industrias basadas en la capacidad intelectual notienen hogares naturalmente predeterminados. Son geogrficamente libres, pueden

    parte sobre la superficie de la tierra. Aquel que seaser capaz de crear, movilizar y organizar la capacidad

    jbicacin.

    martimos tenan que tenerobra intensiva se fabricaban

    establecerse en cualquiereconmicamente dominante

    intelectual que determine su

    3.- Una demografa mnca antes vista

    La poblacin del mundo est en crecimiento, se desplaza yenvejece. El ms alto yrpido incremento se da er las naciones ms pobres del mundo. El apremio por lascondiciones miserables en el hogar de origen y la influencia de los ms altos niveles devida en el extranjero estn llevando a decenas de millones de personas a trasladarse delas naciones pobres a las ricas, precisamente cuando la mano de obra no calificada no esnecesaria en el mundo industrial desarrollado. El mundo tambin est desarrollando unanueva clase de seres humanas: un grupo muy numeroso de personas de edad avanzada,relativamente creciente, la mayor parte de las cuales no trabaja y depende para susingresos de las pensiones estatales.

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    4.-Una economa global

    Los cambios en la tecnologa, ei transporte ylas comunicaciones estn creando unmundo donde todo se puede hacer y vender en cualquier parte de la tierra. Laseconomas nacionales desaparecen. Esto causa una desconexin notable entre lasempresas comerciales con Lna visin mundial ylos gobiernos nacionales que tienen queconcentrarse en el bienestar de "sus" votantes. Las naciones se dividen, los gruposregionales, industriales y comerciales crecen y la economa global est cada vez msinterconectada.

    5.-Una era donde no existe l n poder econmico, poltico o militar dominante

    Las reglas para el ss'stema comercial mundial siempre han sido formuladas ypuestas en vigor por sus economas dominantes: Gran Bretaa en el siglo XIX y losEstados Unidos en el siglo XX. Pero el siglo XXI no tendr un poder dominante capaz deformular, organizar y poner en vigor las reglas del juego econmico. La economa delmundo unipolar dominado por los Estados Unidos ha quedado atrs..." Agrega: "cuandoel capitalismo emergi del feudalismo se requirieron cambios tanto en la tecnologa comoen la ideologa... tecnolgicamente, el capitalismo necesitaba una fuente de poderinanimada a la cual se pudieran agregar grandes cantidades de equipos. Tena que seralgo productivo para los propietarios del capital. La mquina de vapor fue el eslabnperdido. Con su desarrollo se pudieron utilizar grandes cantidades de equipos/ capital enun lugar (las fbricas textiles) o en operaciones integradas y geogrficamente dispersas(los ferrocarriles). Los treres a vapor hicieron posible la creacin de mercadosnacionales. Las fbricas provistas de mquinas de vapor hicieron posible desarrollarcompaas de una escala que pudiera servir a esos mercados nacionales. Con el motorde vapor ylas grandes cantidades de equipos que podan agregarse, la produccin pudoalcanzar una dimensin en a cual las economas de escala llegaron a ser posibles, elrendimiento pudo aumentar proporcionalmente con ms rapidez que las inversiones. Lams alta productividad condijo a ms altos ingresos, lo cual a su vez llev a una mayor

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    adquisicin de bienes existentes y a la capacidad de permitirse nuevos lujos querpidamente se convirtieron en necesidades...

    Pero e! capitalismo tambin necesitaba cambios en la ideologa. En el medioevo lacodicia era el peor de todos los pecados yel comercio jams poda ser grato a Dios. Elcapitalismo necesitaba un nundo donde la codicia fuera una virtud y el comerciantepudiera ser ms grato a Dios. El individuo necesitaba creer que tena no slo el derecho

    hacer tanto dinero como fuera posible. La idea de queesencial para el bienestar del individuo tiene menos de

    doscientos aos de antigedad. Sin esta creencia, el incentivo del capitalismo no tienesentido y el crecimiento econmico est desprovisto de objetivo.

    ...China invent todas las tecnologas para iniciar la revolucin industrial cientos deaos antes de que se descubrieran en Europa. Por lo menos ocho siglos antes de queocurriera en Europa, China haba inventado los altos hornos y los fuelles de pistn parafabricar acero; la plvora y 3l can para las conquistas militares; la brjula y el timnpara explorar el mundo; el papel, el tipo mvil y la mquina de imprimir para difundir elconocimiento; los puentes colgantes; la porcelana; el arado con ruedas metlicas, lacollera para el caballo, la trilladora rotativa y una sembradora mecnica para mejorar losrendimientos agrcolas; una sonda que les permita obtener energa del gas natural; y elsistema decimal, los nmeros negativos y el concepto de cero para analizar lo que

    sino tambin el deber de

    incrementar el consumo es

    estaban haciendo: Incluso la humilde carretilla y la cerilla se utilizaron antes en China.

    En el siglo XV China habra sido la candidata si a los historiadores se les hubierapedido que escogieran quin estaba en condiciones de conquistar y colonizarmilitarmente el resto del mundo y tomarJa delantera econmica, convirtindose de un

    :ro con base industrial. Europa, el conquistador real, estabapequeos principados pleitistas, tecnolgicamente atrasadanguna de sus organizaciones polticas y sociales estaban

    pas con base agrcola en ocompuesta por un grupo de

    con respecto a China, y ni

    integradas. Pero eso no sucedi. China no tena las ideologas adecuadas. Los chinosrechazaban, no utilizaban y olvidaban las verdaderas tecnologas que podran haberles

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    permitido una dominacin

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    mundial. La nueva tecnologa era percibida como unaamenaza, no como una oportunidad. La innovacin estaba prohibida: Los textoscannicos, aquellos inspirados en Confucio, contenan la solucin acada problema."

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    Si la tesis de Thurow es vlida en lo concerniente a la necesidad de que seproduzcan cambios en la ideologa para que los cambios tecnolgicos tengan efectos enla economa de un pas, habra que plantearse las repercusiones que en nuestra nacinimponen las diferencias ideolgicas entre los indgenas de chiapas ylos mexicanos quetienen acceso a internet. El progreso debe ser incluyente como lo sostiene CarlosFuentes 15: "tecnologa, s, pero con memoria histrica. Comercio con el mundo, s perocon base en la prosperidad interna. Participacin internacional, por supuesto, pero con laherencia viva de Las Casas yvictoria, Morelos yJurez, Genaro estrada, Isidro Fabela,Luis Padilla ervo, Alfonso Garca Robles yJorge Castaeda padre".

    Por otra parte, en un

    cambio tecnolgico deestudio muy detallado, David F. Noble asocia el xito delNorteamrica a tres elementos fundamentales: la

    profesionalizacin de la enseanza de la ingeniera; la tecnologa basada en elconocimiento cientfico, y la formacin de las grandes corporaciones capitalistas. En sulibro America by Design16 explica la forma en que un producto del capitalismo industrialdel siglo XIX , la corporacin privada, fue capaz al mismo tiempo de estimular ycontenera la tecnologa cientfica, aparentemente ms poderosa que aquella. Para Noble, laingeniera moderna es el eslabn clave que enlaza esas dos fuerzas, tecnologacientfica y corporaciones capitalistas, que han conformado la actual Norteamrica.

    Otro aspecto que conviene observar es el relativo al concepto que en los pasesllamados de la periferia seProduccin de Tecnologa",

    tiene sobre la tecnologa y su desarrollo. En el libro "LaSbato y Mckenzie explican cmo en diversas reuniones que

    sobre Ciencia yTecnologas uedan evidencias de las confusiones que todava prevalecenen torno al desarrollo tecnolgico:

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    "Falta un concepto claro y coherente sobre el papel de la tecnologa en laestructura productiva. Es particularmente perjudicial la creencia generalizada de que latecnologa no es otra cosa que ciencia aplicada, yque por lo tanto, para obtener aquellaes suficiente producir esta ltima. Tambin lo es la opinin de que el conocimientogenerado en los laboratorios de investigacin puede influir sin interrupciones hacia lainfraestructura econmica, con la sola condicin de que esta ltima haya demostrado dealguna manera la necesidad de ese conocimiento.

    La opinin ampliamente difundida en los pases del tercer mundo de que lasupremaca tecnolgica del centro no se debe a una capacidad real en tecnologa sinoms bien a su notoria habilidad en otras reas, como el manejo de los medios masivosde informacin, las finanzas, las prcticas comerciales desleales, la corrupcin poltica,etc. Es absolutamente cierto que el centro recurre a tales medios, pero esto no debieraoscurecer su capacidad real en la produccin ycomercializacin de tecnologa, capacidadque le da, especialmente a travs de las empresas transnacionales, una slida ventajacomparativa en el negocio de la tecnologa."

    Qu plantea el Programa de Ciencia y Tecnologa 1995-2000 presentado por elpoder Ejecutivo Federal? Enpuede leer lo siguiente:

    el Objetivo General de la Poltica Cientfica Tecnolgica se

    "En el contexto de la globalizacin, es imperativo que nuestro pas adquiera mayorcapacidad para participar en el avance cientfico mundial y transformar esosconocimientos en aplicaciones tiles, sobre todo en materia de innovacin tecnolgica.Esto implica que el pas posea un slido aparato de investigacin bsica y aplicada y, demanera especial, una planta de cientficos altamente calificada en todas las disciplinas.Asimismo, es necesario elevar la capacidad del aparato productivo para innovar, adaptary difundir los avances tecnolgicos, con el fin de aumentar su competitividad".

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    Es lgico esperar que el aparato productivo nacional innove, adapte, ysobretodo difunda los avances tecnolgicos?. Las empresas privadas no tienen como'prioridad

    caso del conocimiento cientfico, sus avances tecnolgicos,difundir, al menos como en esalvo aquellos que van incorporados en los productos yservicios que comercializan. Enel trabajo cientfico la productividad se mide en trminos d publicaciones; La bibliometrase considera la forma ms ccnfiable yuniversal, en la mayora de las reas cientficas, demedir la productividad cientfica 17. La investigacin cientfica recibe reconocimiento yapoyo econmico oficial en la medida en que sus resultados tienen cabida en foroscientficos de prestigio. Los avances en la tecnologa que se desarrolla en el mbito delsector privado, por el contrario, slo se difunden como tecnologa incorporada que

    venta". Ni The Coca Cola Company ni Sandvik Coromantdifundir, una, la frmula de la famosa bebida gaseosa, ni la

    otra, los procesos de fabricacin de las herramientas de corte de metales que secomercializan en todo el mundo. Aqu cabe recordar una frase famosa que se le atribuyeal exsecretario de estado norteamericano Michel Blumenthal al referirse al valor delacervo tecnolgico de su pas: "nuestra mercanca tecnolgica no nos viene del cielo". Lasupervivencia, bienestar ypoder de las empresas poseedoras de tecnologa dependen decmo obtienen provecho de ello y cmo a travs de un crculo virtuoso van inviniendocada vez mayores recursos en investigacin y desarrollo.

    refuerce los "argumentos deestn en la disposicin de d

    Con excepcin de las empresas grandes y medianas conectadas al carro de laexportacin, que pueden contar con recursos excedentes para invertir en investigacin ydesarrollo, es difcil que las empresas pequeas que carecen de capital de trabajo yapoyo por parte de las instituciones financieras, cuenten con recursos para su desarrollotecnolgico. Sin una polticaproductivo nacional se ir mi

    oficial que respalde a las empresas pequeas, el aparatotilando poco a poco. A este propsito Carlos Fuentes seala

    18."El neoliberalismo no puede disfrazarse con la mscara excluyente de un desarrollo

    derivado exclusivamente de mercado y el libre comercio. Colbert fund la economafrancesa sobre la intervencin del Estado. Isabel Icre la marina mercante inglesa que le

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    comercial durante varios siglos. Y la riqueza de los EstadosUnidos proviene de un desarrollo ultraprotegido por tarifas altas durante las primerasdcadas de su independencia, al grado que el presidente Mckinley pudo proclamar en elao 1900: "somos los primeros en agricultura, minera y manufacturas, yestos trofeos selos debemos a los aranceles proteccionistas"... el mundo angloamericano sigueproponiendo una filosofa del mercado individualista y un perfecto laissez-faire, aunque nolos practique". Chomsky 19 ros recuerda casos como el de la compaa Boing, principalexportador de los Estados Unidos, ofrecido como ejemplo de la gran visin del mercadolibre, y los apoyos gubernamentales que ha recibido: "despus de la (segunda) guerra, elmundo empresarial (nortean- encano) reconoci que la industria area contempornea nopuede existir satisfactoriamente en una economa libre empresarial, pura, competitiva, sinsubsidios y que el gobierno es "su nico salvador posible". El sistema del pentgono fuerevitalizado como el salvador, para sostener y expandir la industria junto con la mayorparte del resto de la economa industrial. La guerra fra provey el pretexto. La palabra ausar no era subsidio; la palabra a usar era seguridad."

    Ms adelante se puede leer: "El avance cientfico del pas y, en consecuencia, laposibilidad de desarrollo tecnolgico propician una mayor capacidad de la plantaproductiva nacional para competir en los mercados del exterior y, en especial, paraincrementar las ventas en los mercados externos, donde la demanda se encuentra enexpansin"

    La confusin a la que hacen referencia Sbato y Mckenzie sobre el hecho que eldesarrollo tecnolgico es consecuencia del avance cientfico, es evidente en esta partedel plan oficial. La investigacin cientfica produce conocimiento; la "buena investigacincientfica" produce slo "buen conocimiento". Ni toda investigacin cientfica da lugar aalgn desarrollo tecnolgico ni todo desarrollo tecnolgico es consecuencia de algunainvestigacin cientfica.

    dio a su pas el predominio

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    En el captulo 2 se establece como objetivo general de la poltica tecnolgica:.."contribuir a que las empresas productivas usen la tecnologa que en cada circunstanciasea la ms eficiente"

    Aunque ms adelante el mismo documento admite la necesidad de desarrollartecnologa propia, es claro que la Poltica de Desarrollo Tecnolgico del Gobierno Federalest orientada ms al uso, adquisicin, adaptacin yasimilacin de nuevas tecnologasque a proponer mecanismos con los cuales se incremente nuestra capacidad dedesarrollo tecnolgico. Tambin es claro que la responsabilidad del desarrollo tecnolgicodel pas lo deja el Gobierno Federal en manos del'sector productivo, no obstante que seseala que la participacin de la industria en general, histricamente ha sido muy pobre.Al inicio del presente sexenio, era de tan slo 9.2 %del gasto nacional en investigacin ydesarrollo.

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    CAPTULO 3DESARROLLO DEL PRODUCTO

    r^-^/v'/

    boceto y fotografa del fongrafo original de Edison, inventado en 1877

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    3.- DESARROLLO DEL PRODUCTO

    El xito econmico de las empresas manufactureras depende en gran medida desu capacidad para detectar las necesidades de sus clientes, as como de crear, producir abajo costo yofrecer oportunamente los productos que cubran esas necesidades. El logrode estas metas no depende nicamente de un buen estudio de mercado, ode un diseocorrecto, ode procesos de manufactura avanzados. El desarrollo del producto involucraa todas estas funciones.

    El desarrollo del producto (fig. 3.1) es "el conjunto de etapas mediante las cualeses posible que la informacin derivada de la deteccin de la necesidad, evolucione desdesu estado de idea hasta la consecucin ydistribucin del objeto fsico mediante el cual sesatisface la necesidad"20.

    A lo largo de este trabajo se hace referencia en repetidas ocasiones al trminoproducto. Los modelos metcdolgicos que se plantean en este trabajo tienen aplicacin a

    as siguientes tres caractersticas:productos que deben reunir

    Requieren el aporte de conocimientos de la ingeniera Son objetos discretos Son objetos fsicos

    Si bien los principios metodolgicos del diseo se pueden aplicar a casi cualquierproducto, lo que aqu se plantea tiene relacin con mquinas, componentes demquinas, aparatos, herramientas, electrodomsticos, vehculos, etc. es decir, objetosdiscretos yformados de materia. No se pretende que la metodologa, tal como se planteams adelante, sea aplicable a productos como una mesa rstica, o un oso de peluche; oderivados de procesos continuos como la gasolina, papel, o cemento; o inmaterialescomo la descripcin del concepto de un servicio o un programa de cmputo.

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    Estudio de mercado

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    \diseo

    manufactura..s

    Figura 3.1. Visin global del desarrollo de productos

    Qu se requiere para que el desarrollo del producto tenga posibilidades de xito?

    Desde la perspectiva d3 un inversionista, un desarrollo exitoso de un producto esaquel en que ha tenido que invertir poco capital, el tiempo de desarrollo ha sido mnimo,el costo de produccin es bajo, yse puede vender a un precio alto; es decir, es aquel enel que puede lograr la mayor utilidad. Este es el ideal, pero no es fcil de conseguir, quelementos son determinantes en el xito de un producto?

    3.1.- la calidad y el desarrollo del producto

    "La satisfaccin del cliente", "cero defectos", "cumplimiento de las normas", "respetode las tolerancias", "lo que jest bien hecho", "lo que funciona bien", "hacerlo bien alaprimera", etc., son algunas frases que surgen cuando se toca el tema de la calidad. Unaencuesta 21 realizada entre consumidores norteamericanos en 1989, sobre qudetermina la calidad de un producto?, revela que la calidad se compone de varioselementos:

    Que funcione correctamente Que sea durable

    Que su mantenimiento sea fcil Que se vea atractivo

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    98%

    95%

    93%

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    Que tenga incorporadasQue contenga muchas

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    as ltimas tecnologassticas

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    caracter

    57%

    48%

    Es muy probable que esociales de mediana y altaresultado parecido en virtud

    de consumo tienden a globa

    resultado de una encuesta similar practicada entre capascapacidad de consumo en pases como Mxico, arroje unde que a travs de los medios de comunicacin los patronesizarse. Lo que es un hecho incontrovertible, es que la calidad

    no se puede construir en un producto a menos que est implcita en su diseo. Por lotanto las decisiones que seobtener aquellos elementos

    ornan durante el proceso de diseo son determinantes paraque los consumidores asocian con la calidad de un producto.

    Para cualquier empresa el mayor indicador que sobre la calidad de sus productos tienenlos consumidores, se refleja en su posicin dentro del mercado. En la medida en que losconsumidores estn dispuestos, de manera sostenida y en condiciones normales decompetencia de mercado, a intercambiar el producto por una cantidad de dinero, setendr un cierto reflejo de la calidad de ese producto.

    Cuando se tiene un producto en el mercado, es necesario estructurar un sistema quese alimente de la opinin de los consumidores sobre la manera en que se satisfacen susexpectativas con el uso de tal producto. Para ello pueden utilizarse cuestionarios que sepuedan contestar con facilidad, pero que contengan preguntas que permitan conocertanto los aspectos que no satisfacen plenamente al cliente, como aquellos que le resultansatisfactorios. Esta nformac n debidamente organizada es de suma importancia parael proceso de mejora continua del diseo del producto. Independientemente de que unproducto sea inicialmente exitoso porque llena suficientemente las necesidades y deseosdel cliente, es muy importante mantenerse alerta a los cambios que van sufriendo esasnecesidades y deseos con objeto de responder con oportunidad a las nuevas tendenciasdel mercado.

    Cuando se trata del desarrollo de un producto nuevo, la recopilacin de los datos quereflejen las expectativas del aliente tiene que hacerse de manera sistemtica. El procesoes ms complicado que cuardo ya existe el producto, sin embargo para que su desarrollo

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    tenga xito es necesario inesperan de l. En la medida

    es ms probable que el productoque le confieran calidad.

    DISEO MECNICOVolumen 1

    M. en C. JORGE RAMOS WATANAVE

    erpretar con la mayor fidelidad posible lo que los clientesque esa informacin sea clara durante el proceso de diseo,

    lleve implcitas, desde su concepcin, las caractersticas

    Una de los medios ms efectivos para identificar los requerimientos de calidad delproducto es el "Despliegue de funciones de calidad" (QFD). La metodologa del QFD sepuede aplicar a productos que ya se encuentran en el mercado yestn sujetos a unproceso de rediseo; productos nuevos de los cuales se tiene poca onula experiencia;ensambles completos o piezas independientes. Inclusive, algunos autores lo proponencomo una metodologa adecuada para aplicarse en el caso de servicios.

    Otro indicador de la calidad del producto tiene relacin con los procesos defabricacin; en particular con las incidencias de problemas de ensamble entre las piezasde un conjunto. Son mltiples las causas que, relacionadas con el diseo, originanproblemas durante el ensamble:

    Piezas fabricadas fuera de tolerancia

    Errores al interpretar la in) Informacin incompleta Informacin ambigua

    ormacin contenida en los dibujos del producto

    Sin un sistema de aseguramiento de calidad efectivo que involucre las diferentesetapas del desarrollo del producto, no es extrao que en algunas empresas se presentensituaciones aberrantes como las siguientes:

    Las especificaciones del ciseo del producto no corresponden a las caractersticas delproducto que desea el cliente.

    El departamento de produccin modifica, sin el conocimiento o aprobacin deldepartamento de diseo, algunas especificaciones para hacer posible el ensamble delas piezas que conforman el conjunto.

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    El rea de ensamble realiza "retrabajos" en algunos componentes para que estospuedan ensamblar y/o funcionar correctamente.Al final del proceso de desarrollo del producto, el departamento de diseo encuentraque el funcionamiento del conjunto es satisfactorio, sin tener conocimiento de que lafabricacin y el ensamble no se llevaron a cabo en conformidad con lasespecificaciones que se desarrollaron, en la fase de diseo. Es decir, los dibujos deldepartamento de diseo son diferentes de los que se usan en produccin y/oensamble.

    Evidentemente que unapuede sostenerse mucho

    M. en C. JORGE RAMOS WATANAVE

    empresa que funciona con este tipo de irregularidades notiempo en el mercado.

    Apropsito de los problemas que se presentan durante la fase de ensamble, nunca esexcesiva la recomendacin a los ingenieros de diseo de mantenerse en contacto con lasvicisitudes que se presentan en las reas de produccin yensamble. La observacin delos problemas que se presentan durante los procesos de fabricacin yensamble, comolos montajes de la pieza en la mquina; el acceso de las herramientas de corte enespacios reducidos; las deformaciones que se producen en piezas esbeltas por causa delas fuerzas de corte; la dificultad para obtener las tolerancias especificadas; lasdificultades para unir los componentes con la posicin correcta, etc. proporciona unaenorme experiencia para coregir yevitar en lo sucesivo los errores cometidos.

    3.2- el costo de produccin y el desarrollo del producto

    El beneficio o la utilidad =n la operacin de una empresa productiva es la diferenciaentre el precio de venta y el costo de produccin. Para obtener la mayor utilidad esnecesario que el producto pueda venderse al mayor precio yque el costo de produccinsea el mnimo. Por lo general el costo de produccin se estructura a partir de lossiguientes tres elementos:

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  • 'PN ES'ME SEP' DISENO MECNICO M. en c. JORGE RAMOS WATANAVEVolumen 1

    Costo de los componentes del productoCosto del ensamble

    Gastos necesarios para apoyar a la produccin

    Los componentes del producto son piezas independientes que se pueden separar endos categoras:

    -| Las que se compran cono piezas elaboradas yestn listas para ser integradas en elconjunto. Por ejemplo; tornillos, motores, rodamientos, bandas, chips electrnicos,etc. En lo sucesivo aestos componentes se les designar simplemente como "piezascompradas".

    Las que se deben producir especficamente para aplicarse en el producto que se estdiseando. Aestos componentes les llamaremos "piezas fabricadas". Este tipo depiezas se puede fabricar en las instalaciones de la empresa que desarrolla elproducto, o su fabricacin se puede subcontratar para que la produzca un proveedorexterno bajo especificaciones precisas. El menor costo del componente es el quedetermina si la pieza se produce "en casa" o fuera de ella.

    El costo de una pieza fabricada se puede determinar a partir de los siguientes treselementos:

    Costo del Material en bruto

    Costo de las herramientas ydispositivos necesarios para la produccin Costo del proceso

    El proceso de ensamble implica costos por mano de obra y por dispositivos yherramientas.

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    PIEZAS FABRICADAS

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    DISEO MECNICO

    Volumen 1

    Finalmente todos los gastos que se requiere hacer para respaldar las actividadesproductivas; aseguramiento de calidad, compras, almacenes, ventas, administracinentran en una categora de gastos generales que tambin inciden en el costo total defabricacin:

    La figura 3.2 muestra en forma esquemtica el conjunto de costos que se han descritoarriba:

    COSTO DE FABRICACIN

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    INDIRECTOS

    tesasgg&aBsssi ^^as^rosa^sas^ IW^S&i Itom

    HERRAMIENTAS YDISPOSITIVOS

    ^^^^^^^^^SSSS^^^^"

    Figura 3.2. estructura del costo de fabricacin

    Al observar la estructura del costo de fabricacin (figura 3.2) no es difcilcomprender la importancia que tienen las decisiones que se toman durante la fase del

    y cantidad de material en bruto, la seleccin de las piezaslas piezas fabricadas, la cantidad y tipo de maquinados

    s superficies de apoyo para los montajes de maquinado, lastolerancias de fabricacin, el grado de rugosidad de las superficies, los tratamientostrmicos y recubrimientos superficiales, la cantidad y tipo de elementos de sujecin, la

    diseo del producto; el tipocompradas, las formas de

    necesarios, la previsin de ls

    necesidad de prever disposi

    deben.resolverse durante el

    ivos de sujecin y de control, etc. son algunos tpicos queproceso de diseo. No es extrao entonces que algunos

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    estudios que se han realizado para determinar el efecto que tienen las decisionestomadas en la fase del diseo, arrojen datos que son verdaderamente impactantes:

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    "Entre el 50 y el 80% delen la fase de diseo".

    costo total de fabricacin dependen de ias decisiones tomadas

    3.3- el tiempo de desarrollo del producto

    El tiempo de desarrollo cel producto es el lapso que transcurre desde que se identificala necesidad hasta que el producto terminado llega al mercado para el cual fudesarrollado. Para ello se requiere pasar por varias etapas que se pueden agrupar en:

    Estudio de mercado

    Diseo

    Manufactura

    El tiempo necesario para desarrollar cada una de estas etapas depende de laexperiencia que se tenga er el tipo de producto en desarrollo. Trtese del rediseo de un

    algo completamente novedoso, es aconsejable mantener unaproducto o del desarrollo deactitud no complaciente sobre el conocimiento que se tiene de los deseos, necesidades yexpectativas de los clientes en virtud de que las exigencias del mercado son cambiantescon el tiempo. Lo que en una poca puede ser un producto satisfactorio para el cliente yque representa una ventaja competitiva para la empresa, en otra puede dejar de serlo pordiferentes motivos y provocar por consecuencia la prdida del nicho de mercado que setena. Cuando se sobreestima el conocimiento que se tiene del mercado, se puede caeren la tentacin de obviar la

    diseo. Ms an, algunosprimera fase, tratando de dar inicio al proceso en la fase de

    'desearan obviar tambin la fase de diseo y comenzar deinmediato con la fase de fabricacin para obtener a la brevedad posible el modelo fsicodel producto, tal como ocurra en los albores de la revolucin industrial.

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    Es conveniente recordar que el proceso de diseo es dinmico yevoluciona a travsde cambios e iteraciones qie se van sucediendo a medida que progresa la definicin delproducto. Los cambios son algo inherente al proceso de diseo. En la poca en que no secontaba con herramientas computacionales para disear se consideraba a la goma deborrar como la mejor aliada del diseador. Cualquier cambio que se lleva a cabo en elpapel es menos costoso que si se realiza en herramientas, materiales, dispositivos defabricacin, yan mucho menores que si se realizan en productos terminados que ya seencuentran distribuidos en el mercado. Yno slo es menos costoso, tambin el tiempo dedesarrollo es menos prolongado. Por estas razones es muy importante que el mayornmero de cambios ocurra en las etapas tempranas del proceso de diseo, cuando setrabaja a nivel conceptual tanto en el producto como en el proceso de fabricacin, ynocuando se est desarrollando el diseo de detalle ose est iniciando la produccin piloto,en cuyo caso los costos por

    llegan a ser inadmisibles.modificaciones son muy elevados y los atrasos que implican

    En la figura 3.3 se muestran dos ejemplos de desarrollo de productos similaresrealizados por dos compaas, una japonesa y la otra norteamericana, que a travs deun "joint venture" decidieron desarrollar un producto nuevo siguiendo cada uno su propiametodologa. Al equipo de rabajo japons, Ronald Day a le llam "proactivo" por supredisposicin a anticipar de manera muy minuciosa todos los detalles que pudieran

    o, y a mantener como eje director del proceso de diseo, lola voz del cliente". Al equipo norteamericano lo denomin

    "reactivo" por su inclinacin a avanzar de la manera ms rpida posible hacia laconsecucin del prototipo, sin detenerse el tiempo suficiente para llevar a cabo unproceso planificador tan exhaustivo como el dejos japoneses, y haciendo modificacionesa mediada que las condiciores del proyecto lo iban requiriendo. La figura muestra que elmodelo japons desarroll el mayor nmero de cambios al principio del proyecto,cambios que pueden referirse a objetivos, alcances,' interpretacin de requerimientos,conceptos de diseo, etc. el menor nmero los cambios ocurrieron en la etapa de diseode detalle, y todava menos =n la del inicio de la manufactura. En cambio en el modelo

    norteamericano se observa cue hay pocos cambios al principio del proyecto y el nmero

    afectar la calidad del producque los japoneses llaman "

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    aumenta considerablemente

    inicio de la manufactura, conen el modelo japons.

    Numero de cambios

    Figura 3.3.- incidencia

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    hacia el final, en las etapas de diseo de detalle, prototipo, erepercusiones en costo y tiempo de desarrollo mayores que

    M. en C JORGE RAMOS WATANAVE

    tiempo

    de cambios de diseo en los modelos proactivo y reactivo.

    3.4- el costo del desarrollo del producto

    El costo de desarrollo

    empresa desde que se tomade un producto es el conjunto de gastos que realiza unala decisin de iniciar su desarrollo, hasta su introduccin al

    mercado. Para ello se requieren recursos humanos, bienes materiales, tiempo y dinero.Estos costos se pueden clasificar en concomitancia con las diferentes etapas deldesarrollo del producto. Por ejemplo, se pueden establecer los gastos necesarios para elestudio del mercado, los gastos del diseo, los que corresponden a la fabricacin ypruebas del prototipo, herramientas y dispositivos de produccin, maquinaria y equipo,registros de marca, pago por registro de patentes, logotipos, etc. hasta los gastos que son

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    necesarios para dar a conocer

    folletos, diseo del empaque

    DISEO MECNICOVolumen 1

    el producto por medios publicitarios, como anuncios,y otros.

    M. en C JORGE RAMOS WATANAVE

    Enseguida se lista una seri

    de productos:e de rubros que se pueden incluir en los gastos de desarrollo

    Cantidad de integrantes del equipo de diseo, sueldos ytiempo dedicado al proyectoGastos en la construccin ypruebas de los prototiposConstruccin de bancos de pruebasPagos por derecho de uso de patentes o licenciasCompra de equipo de laboratorio para experimentacinPago a expertos por asesoramientos tcnicos, comerciales ylegalesTrabajos de anlisis y laboratorio externosRegistros de patentes y marcas

    Materiales y equipo necesarios para el desarrollo del diseoCompra y consulta de informacin especializadaCompra de maquinaria yInstalacin y adaptacin

    equipo para la fabricacin del productode la planta productiva

    Diseo y fabricacin de herramientas, dispositivos, moldes, troqueles, etc.Viticos

    Otros

    Todos estos gastos representan por lo general cantidades de dinero muy elevadasque no cualquier empresa est en condiciones de invertir. La eficacia del empleo de losrecursos econmicos destinados al desarrollo de productos es muy importante para lasalud financiera de cualquier empresa. Si el producto tiene buena aceptacin en elmercado, la inversin comenzar a recuperarse en funcin del margen de utilidad y elvolumen de ventas. Si el producto no tiene buena aceptacin, el monto de las prdidaspuede poner en riesgo la estabilidad econmica de la empresa. Cuando una empresalogra xito en el mercado, parte de sus utilidades las puede reinvertir para el desarrollo deotros productos, produciendo un crculo virtuoso inversin-desarrollo-ganancia-inversin.

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    4.- INTRODUCCIN AL DISEO MECNICO

    4.1- El diseo mecnico

    Disear es un conjunto de actividades que apoyadas en los conocimientos, lael intelecto, pretende resolver necesidades humanas,

    anticipando, a travs de la ideacin, los medios con los cuales se busca satisfacer esasnecesidades. En consecuercia, el diseo tiene implicaciones con el futuro en tanto strata de una actividad proyectual. El diseo es creativo cuando busca la representacinanticipada de algo que no existe todava yes reiterativo cuando repite o modifica paraadecuar lo ya existente.

    La palabra diseo procede del italiano disegnare que a su vez se deriva del latndesignare que significa marcar, designar. "Disear es la etiqueta que ponemos a estaaccin que da significacin a las cosas, mediante la transformacin grave o ligera de lasmismas. La piedra al ser tallada es designada ysignifica flecha o mano de molcajete"24Prcticamente toda actividad que pasa por un proceso de conceptuacin se consideradiseo; as se disean planes de estudios, rutas de navegacin, anuncios, ropa, aretes,programas de cmputo, s stemas de organizacin, puentes, carreteras, edificios,mquinas, vehculos, armamento, etc.

    M. en C. JORGE RAMOS WATANAVE

    Por el tipo de conocimiento empleado para su realizacin, el diseo puede sercompletamente emprico como lo hacan los hombres de las culturas antiguas, cientficocomo se hace en la actualidad, o una combinacin -el caso ms frecuente- de laexperiencia y el conocimiento derivado de las ciencias.

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    Figura 4.1- El diseo desde su origen hasta nuestros das.

    Segn la funcin de os productos del diseo, se puede considerar por un lado eldiseo artstico cuyos procuctos pretenden una funcin de estima y por otro lado eldiseo tcnico, cuyos productos tiene una finalidad de uso. La escultura de un personajeimportante o un par de bellos aretes son dos ejemplos de diseo artstico; un engranepara una caja de velocidades yun arado son dos ejemplos de diseo tcnico. La mayorade los productos industriales requieren ser diseados bajo las dos perspectivas; la

    funcional y la esttica. No basta con que los productos funcionen bien, es deseable queadems sean bellos. La armazn de un par de lentes yun automvil son dos ejemplos deproductos diseados bajo esta doble perspectiva.

    De acuerdo con las tecnologas previstas para la fabricacin de los productos, eldiseo puede estar enfocado a la produccin artesanal o a la produccin industrial. En laproduccin artesanal no se puede esperar que las caractersticas del producto se repitande manera idntica y que se pueda lograr- intercambiabilidad entre ellos. Muchosproductos diseados para la produccin artesanal basan su valor de estima precisamenteen que se trata de productcs nicos e irrepetibles, como en el caso de los muebles deestilo. Por su parte la produccin industrial pretende asegurar la intercambiabilidad de losproductos a travs de la normalizacin y la reproduccin idntica de sus caractersticaspor medio de la fabricacin con mquinas.

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    Por losconocimientos empleados

    Diseoemprico

    Diseocientnco

    Enfoques deldiseo

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    Por la funcin del producto Por la tecnologa de fabricacin

    Diseo artstico Diseo tcnico Diseo artesanal Diseoindustrial

    electricidad, la electrnica-,materiales, diseo industria

    Figura 4.2- Enfoques del diseo

    Difcilmente un producjto se disea bajo uno solo de los seis enfoques mostradosen la figura 4.2; por lo general cada trabajo de diseo resulta de una combinacin deconsideraciones que depencen tanto de los antecedentes que se tengan del productocomo de los requerimientos cetectados para su desarrollo.

    El diseo mecnico se distingue de otros tipos de diseo por los conocimientosque se requiere aportar para su realizacin yse le clasifica junto con el diseo elctrico,electrnico, civil, qumico, etc., como diseo en ingeniera. En el diseo en ingenieraactual es comn que el desarrollo de un producto requiera la aportacin de conocimientosprovenientes de diferentes especialidades como la mercadotecnia, la mecnica, la

    la qumica, los sistemas, la manufactura, ciencias deetc. En el caso especfico del diseo mecnico los retos

    para desarrollar un nuevo producto incluyen aspectos exclusivamente mecnicos, ascomo otros cuyo contenido rebasa el mbito de la ingeniera mecnica, como en los

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    productos electromecnicos, electrnicos, ylos llamados productos mecatrnicos querequieren la participacin de los integrantes de todo un equipo de diseo conformado porexpertos en diferentes campos del conocimiento cuyos esfuerzos se dirigen siguiendo unobjetivo comn. El trabajo en equipo es uno de los factores ms importantes hoy da paralograr un producto exitoso yuna de las primeras actividades que tienen lugar durante eldesarrollo de un producto es precisamente la conformacin del equipo de diseo.

    4.1.1 La funcin diseo

    Al conjunto de personas ymedios necesarios para disear se le denomina amenudo de manera general "funcin diseo". Al grupo de personas que tienen laresponsabilidad de resolver un problema de diseo se le llama comnmente "equipo dediseo". El tamao del equipo de diseo depende de la complejidad del producto endesarrollo. Puede estar formado solamente por tres ocuatro personas, opor un nmeromuy grande de varias decenas de individuos. Lo ideal es que exista un grupo nuclear deun tamao tal que pueda reunirse en una sala de juntas (ocho a diez personas). En elncleo del equipo deber haber por ejemplo, integrantes de mercadotecnia, manufactura,compras, diseo mecnico, diseo elctrico o electrnico si se requiere. Todos elloscoordinados por un integrante con caractersticas de liderazgo y buenos conocimientosde la metodologa del diseo para encauzar adecuadamente los esfuerzos de todos losmiembros del equipo.

    En ocasiones es necesario que exista un "equipo ampliado de diseo" cuyaeventual participacin depende del estado de avance del proyecto. As se puede prever laparticipacin de representantes del cliente, proveedores de materiales y componentes,personal de ensamble, servicio, asesores.legales, expertos en materiales, etc.

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    Diseo mecnico

    Diseo elctrico

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    compras

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    Diseo electrnico

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    mercadotecnia

    Figura 4.3, ejemplo de conformacin de un equipo de diseo

    4.1.1.1.- Objetivos del equipo de diseo

    Las actividades del equipo de diseo deben desarrollarse teniendo presentessiguientes cuatro objetivos:

    OBJETIVOS DEL EQUIPO DE DISEOComprender perfectamente el problema a resolver

    Descomponer el problema en partes lo suficientemente simples para sumejor manejo

    Generar ycontrolar la informacin que se produzca durante el desarrollo delproyecto

    Planificar las actividades del proyecto

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    a.- Comprensin del problema

    Si deseas avanzar hacia el infinito,explora el finito en todas direcciones.

    Goethe

    El diseo mecnico es un proceso de solucin de problemas. Como tal, el primerpaso de este proceso consiste en comprender el problema que se trata de resolver. No esposible resolver correctamente un problema si no se tiene la informacin suficiente quepermita comprenderlo con claridad. El proceso de comprensin del problema requiere enprimer lugar tener conciencia de que este existe y que es.necesario darle solucin. Loselementos principales que definen un problema son:

    ELEMENTOS DE UN PROBLEMA

    La percepcin de un estado inicial o presenteLa percepcin de un estado final o deseadoLa percepcin de que existen obstculos que impiden pasardel estado:-:-:-' al estado final

    ;sissss&g^^

    Al inicio del proceso de diseo de un producto nuevo se tiene por lo general pocainformacin sobre el problema a resolver. En esta parte inicial se tiene la mayorflexibilidad para efectuar cambios en las decisiones que se van tomando, pero las basespara sustentarlos son con frecuencia insuficientes. Conforme avanza el proyecto se vareuniendo informacin con la que el problema se va comprendiendo cada vez mejor, peroesa flexibilidad inicial se va-reduciendo hasta el grado en que los nicos cambios que sepermiten, son aquellos que tienen repercusiones econmicas mnimas. Al final delproceso, cuando se tiene e mayor conocimiento del problema, la libertad para efectuar

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    cambios es prcticamenteilustra en la figura 4.4a.

    Cuando el problema

    % de comprensin

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    nula. Esto que se conoce como la paradoja del diseo, se

    consiste en la modificacin o el rediseo de un productopreviamente desarrollado, se debe aprovechar la informacin disponible de experienciasanteriores. Si el trabajo de diseo previo se tiene bien documentado y correctamenteorganizado, el tiempo yel costo de desarrollo de un nuevo producto por lo general sereduce, yesto por lo gene-ai se convierte en una ventaja competitiva para cualquierempresa, tal como se muestra en 4.4b.

    cambios% de comprensin comprensin , cambios

    100

    tiempo de desarrollo

    a) producto nuevo

    tiempo de desarrollo

    b) producto rediseado

    Figura 4.4- La paradoja del diseo: comprensin del problema ylibertad para hacer modificaciones

    a.1.- Estado inicial opresente del problemal

    La identificacin de una necesidad que se percibe como una oportunidad parahacer negocio, la necesidad de dar solucin a un subproblema de otro problema mayor,el surgimiento de nuevas exigencias del mercado respecto a las caractersticas de unproducto que ya se tiene desarrollado, la aparicin de mejores productos lanzados por lacompetencia, nuevos avances tecnolgicos, reduccin de los costos de fabricacin,nuevas restricciones ambientales, etc. son algunos detonantes de un nuevo proyecto quepuede implicar a la funcin diseo.

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    En la etapa inicial ce anlisis del problema, el equipo de diseo deber darrespuesta a las siguientes tres preguntas

    es un problema de ingeniera?

    Es necesario saber si se justifica la integracin de un equipo de diseo delque se requiera la aportacin de conocimientos cientficos ytecnolgicoscaractersticos'de la ingeniera.

    Existe mercado para el producto?

    El tamao del mercado; caractersticas como la edad, sexo, ubicacin,poder adquisitivo; restricciones legales yambientales; registros y patentesde productos de la competencia, etc. son datos que debe reunir el equipode diseo.

    El desarrollo del proyecto es congruente con la misin y objetivos de laempresa?

    Es necesario saber si los recursos humanos y materiales de la empresaposeen las capacidades tcnicas para abordar el problema en cuestin; silos recursos financieros de que se puede disponer son compatibles con la

    necesidad que se trata de cubrir; si los planes a mediano ylargo plazo que seha fijado la emprpsa no se oponen a las caractersticas del proyecto naciente.

    Toda la informacin que permita interpretar el estado inicial del problema debereunirse yorganizarse para subsecuentes consultas. Esta informacin puede ser de tipogeneral, como estadsticas de consumo de productos similares que ya estn en elmercado, medio ambiente en el que se ubicar el producto, datos tcnicos y comercialesde la competencia, artculos tcnicos relacionados con avances tecnolgicos de sistemaso subsistemas similares al producto en desarrollo, o de carcter especfico como algunos

    precio objetivo, volumen de produccin, disponibilidad dela fabricacin, etc. Las ayudas visuales como videos,tambin igualmente importantes para documentar los

    requerimientos funcionales,maquinaria y equipo para

    fotografas y dibujos sonantecedentes del problema.

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    a.2.- Estado final o deseado

    En ocasiones el estado final del proyecto est definido desde el principio. El clienteoel patrocinador del proyecto conocen con precisin lo que desean yel equipo de diseorecibe la informacin sobre las caractersticas que debe lograrse en el producto. Esascaractersticas se convierten entonces en los requerimientos tcnicos del producto ometas de diseo. En otros casos, el problema no est lo suficientemente definido, yesnecesario pasar por un proceso de clarificacin que consiste en traducir aquellosrequerimientos del cliente pue en la fase inicial no estn expresados en trminosmensurables, para expresadlos de manera que el equipo de diseo pueda dirigir susesfuerzos hacia la consecucin de resultados precisados de antemano.

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    Volumen 1

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    cliente yel proveedor yentre los propios miembros del equipo de diseo. Un ejemploclsico que en forma divertida presenta Dieter25 sobre la deformacin de los deseos delcliente que en los diferentes niveles del desarrollo del producto se va produciendo, semuestra en la figura 4.5. Este problema se presenta en muchas empresas con mayorfrecuencia de lo que cabra esperar, sin embargo en la realidad no resulta tan divertidocomo el dibujo de Dieter. Ms aun, la definicin incorrecta o insuficiente del estado finaldel problema puede convertirse ms adelante en otro problema, ya no solamente deingeniera, sino ahora de tipo legal.

    Nunca es excesiva la comunicacin entre el cliente y el proveedor para aclararcualquier duda que prevalezca sobre las caractersticas que debe tener elproducto

    El sistema de calidad internacional ISO 9000 prev en su captulo 4.3 "la revisin delcontrato" como uno de los requisitos para la formulacin de un sistema de aseguramientode calidad. Para ello el proveedor debe establecer procedimientos documentados para lacreacin, coordinacin y revisin de los contratos del cliente. Antes de que un contrato uoferta pueda ser aceptada, el proveedor debe verificar que:

    Los requisitos del cliente estn claramente documentados y soncomprensibles. Si un pedido se hace verbalmente, el proveedor debeasegurarse de que se han acordado anteriormente los requisitos del pedidoantes de su aceptacin.

    Cualquier diferencia en el contrato o los requisitos del pedido u oferta se

    resuelven por adelantado satisfactoriamente con el cliente.

    Todo contrato

    proveedor

    o condiciones del pedido estn dentro de las capacidades del

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  • IPN ESIME SEPI DISEO MECNICOVolumen 1

    M. en C. JORGE RAMOS WATANAVE

    El proveedor debe establecer tambin procedimientos para la modificacinprocedimiento debe especificar la forma en que se harn lasdel contrato y cmo se transferir la informacin dentro de la

    organizacin del proveedor. Se deben mantener registros de todas las

    del contrato. El

    modificaciones

    modificaciones del contrato.

    a.3.- Obstculos qu. impiden el paso del estado inicial al estado final

    Cuando se percibe que entre los estados inicial y final del problema existenobstculos que separan ambos estados, es necesario en primer lugar reconocer el tipo ymagnitud de tales obstculos, y enseguida planificar la mejor forma de superarlos. Losobstculos pueden ser de carcter legal, tecnolgico, financiero, poltico, limitacin detiempo, suministros de materiales, carencia de los medios de distribucin adecuados

    I 'falta de recursos humanos con la capacidad para desarrollar o fabricar el producto, etc.

    La revisin amplia y detallad