Proceso de diseno en proyectos de ingenieria

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Proceso de Diseño en
Proyectos de Ingeniería
Orientación Técnica de Ingeniería

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Diseño:
El diseño es la parte medular
de la ingeniería; todo lo que se
efectúa para resolver un
problema se hace mediante
este procedimiento. El éxito de
este proceso depende de:
Lacapacidad inventiva.
Experimentos que se realicen.

3. Problemas en Ingeniería.
Un problema proviene del deseo de
lograr la transformación de un
estado de cosas en otro.
Estado A Estado B
Solución
3

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Solución:
Una solución es un medio de lograr la
transformación deseada.
Un problema para el que haya una solución
posible es ciertamente raro; en la mayor
parte de los problemas hay muchas
soluciones posibles, muchas más de las
que haya tiempo de investigar.

5. Un INGENIERO es un solucionador de
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problemas
Un problema comienza al darse cuenta de
una necesidad o carencia que
indudablemente puede satisfacerse
mediante un dispositivo físico, una
estructura o un proceso.

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Comunicación:
La comunicación y contacto con la gente
requiere la mayor cantidad de tiempo de trabajo
de un ingeniero, mientras que el estar sentado
ante su mesa o una computadora le consume
un tiempo mucho menor de lo que
generalmente se piensa.

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Proceso de diseño en la ingeniería.
 Formulación del problema:
El problema de que se trata se define en forma amplia y
sin detalles.
 Análisis de problema:
En esta etapa se le define con todo detalle.
 Búsqueda de soluciones:
Las soluciones alternativas se reúnen mediante la
indagación, invención, investigación, etc.

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Proceso de diseño en la ingeniería.
 Decisión: Todas las
alternativas se evalúan, comparan y seleccionan hasta que se
obtiene la solución optima.
 Especificación: La selección
elegida se expone por escrito detalladamente

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1. Formulación del problema:
Para comenzar a dar solución a un problema se
debe expresar en términos generales el
problema, ignorando los detalles por el momento
y concentrándose en la identificación de los
estados A y B.

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¿Si se esta interesado en resolver un problema
sin saber en que consiste?
Se debe conocer tanto el problema que se trata
de resolver, como saber si vale la pena resolverlo,
antes de lanzarse a considerar los detalles.

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2. Análisis del problema
En esta etapa de proceso de diseño se determinan
las características cualitativas y cuantitativas de los
estados A y B

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RESTRICCIONES:
Una restricción es una característica (algo que
debe cumplir) de una solución que se fija
previamente por una decisión o por cualquier otra
disposición que tenga que cumplir el solucionador
del problema.

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RESTRICCIONES FICTICIAS:
Considérese el problema de unir los 9 puntos de la figura por no mas
de cuatro trazos rectos sin despegar la punta del lápiz del papel.

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Algunas personas no pueden resolver este problema
y otras necesitan mucho tiempo para ello, porque
injustificada e inadvertidamente quizás, descartan la
posibilidad de prolongar las líneas mas allá del
cuadrado formado por los puntos.
Se comportan como si no estuviera permitido aun
cuando no se menciono ninguna restricción en el
enunciado del problema.

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Variables de solución:
Las formas en que pueden diferir las soluciones
de un problema se llaman variables de solución.
La solución final de un problema consiste en un
valor especificado para cada una de tales
variables; un cierto tamaño, una determinada
forma, etc.

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Criterios:
 Deben ser identificados en el análisis del
problema.
 Cambian muy poco de problema a problema: el
costo de fabricación, la seguridad personal, la
confiabilidad, la facilidad de mantenimiento.
 Pero lo que si cambia significativamente es la
importancia relativa de cada uno de ellos.

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Otros hechos y
opiniones Información
Su formulación del importantes irrelevante, opiniones,
problema tradiciones, etc.

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Investigación
Decisión

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¿Que es Investigación?
(Del latín. investigatĭo, -ōnis).
Acción y efecto de investigar. La
que tiene por fin ampliar el
conocimiento científico, sin
perseguir, en principio, ninguna
aplicación práctica.

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En que consiste la Investigación:
La Investigación es un proceso que, mediante la aplicación
del método científico, procura obtener información relevante
y fidedigna (digna de fe y crédito), para entender, verificar,
corregir o aplicar el conocimiento

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Por que es fundamental la Investigación:
La investigación es fundamental para el
estudiante y para el profesional, esta forma
parte del camino profesional antes, durante y
después de lograr la profesión; ella nos
acompaña desde el principio de los estudios y
la vida misma. Para todo tipo de investigación
hay un proceso y unos objetivos precisos.

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Importancia de la Investigación:
La investigación nos ayuda a mejorar el estudio porque nos
permite establecer contacto con la realidad a fin de que la
conozcamos mejor. Constituye un estímulo para la actividad
intelectual creadora. Ayuda a desarrollar una curiosidad
creciente acerca de la solución de problemas.

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Elementos de la Investigación:
 Desde un punto de vista estructural reconocemos cuatro elementos
presentes en toda investigación: sujeto, objeto, medio y fin.
 Se entiende por sujeto el que desarrolla la actividad, el investigador;
 Por objeto; lo que se indaga, esto es, la materia o el tema;
 Por medio; lo que se requiere para llevar a cabo la actividad, es
decir, el conjunto de métodos y técnicas adecuados;
 Por fin; lo que se persigue, los propósitos de la actividad de
búsqueda, que radica en la solución de una problemática detectada.

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Por el propósito o finalidades perseguidas:
 Investigación básica: También recibe el nombre de
investigación pura, teórica o dogmática. Se caracteriza
porque parte de un marco teórico y permanece en él;
la finalidad radica en formular nuevas teorías o
modificar las existentes.
 Investigación aplicada: Este tipo de investigación
también recibe el nombre de práctica o empírica. Se
caracteriza porque busca la aplicación o utilización de
los conocimientos que se adquieren.

25. Por la clase de medios utilizados para
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obtener los datos.
 Investigación documental: Este tipo de investigación es la
que se realiza, como su nombre lo indica, apoyándose en
fuentes de carácter documental, esto es, en documentos de
cualquier especie.
 Investigación de campo: Este tipo de investigación se apoya
en informaciones que provienen entre otras, de entrevistas,
cuestionarios, encuestas y observaciones.
 Investigación experimental: Recibe este nombre la
investigación que obtiene su información de la actividad
intencional realizada por el investigador y que se encuentra
dirigida a modificar la realidad.

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Por el nivel de conocimientos que
se adquieren
 Investigación exploratoria: Recibe este nombre la investigación
que se realiza con el propósito de destacar los aspectos
fundamentales de una problemática determinada y encontrar los
procedimientos adecuados para elaborar una investigación
posterior.
 Investigación descriptiva: Mediante este tipo de investigación,
que utiliza el método de análisis, se logra caracterizar un objeto
de estudio o una situación concreta, señalar sus características
y propiedades.
 Investigación explicativa: Mediante este tipo de investigación,
que requiere la combinación de los métodos analítico y sintético.

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Decisión.

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Decisión
 La toma de decisiones es el proceso de seleccionar
un curso de acción entre alternativas; es la medula
de la planeación
 Casi no es viable imaginar un campo de mayor
trascendencia para el humano que el de la toma de
decisiones.
 La toma de decisiones es también una ciencia
aplicada que ha adquirido notable importancia y es
el tema básico de la Investigación Operativa.

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El proceso de toma de decisiones:
 ¿Cual es la meta que usted desea alcanzar?
 Averiguo cual es el conjunto de cursos de acción posibles.
 Predecir el resultado de cada curso de acción.
 Elija la mejor alternativa.
 Implemente su decisión.

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Implemente su decisión
 Lasdecisiones son el corazón del éxito y a
veces, hay momentos críticos en que pueden
presentar dificultad.
 Un gerente debe tomar muchas decisiones
todos los días. Algunas de ellas son decisiones
de rutina o intrascendentes mientras que otras
tienen una repercusión drástica en las
operaciones de la empresa donde trabaja.

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LA EXPERIENCIA EN LA TOMA DE DECISIONES
 En la toma de decisiones la experiencia es un
elemento clave puesto que las decisiones deben
tomarse sobre una realidad altamente compleja
debido al enorme número de variables que entran
en juego.

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EL ENFOQUE DE SISTEMAS Y LA TOMA DE
DECISIONES
 La toma de decisiones es fundamental para
cualquier actividad humana. En este sentido,
somos todos tomadores de decisiones. Pero
hay decisiones programadas y no
programadas.

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Tipos de Decisiones:
 LAS DECISIONES PROGRAMADAS: Estas son
apropiadas para problemas estructurados y
decisiones de rutina.
 LAS DECISIONES NO PROGRAMADAS: Estas
se usan para decisiones no rutinarias.

34. Métodos para decidir entre alternativas 34
 Técnicas de optimización bajo certeza.
 Técnicas de la teoría de decisión estadística.
 Curva de utilidad e indiferencia.
 Clasificación, ponderación o eliminación por aspectos.
 Teoría de los juegos.
 Inferencia estadística clásica.
 Hojas de balance decisional para la toma de decisiones bajo
tensión.

35. 35
DISEÑO DE INGENIERÍA

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¿Qué es Diseño de Ingeniería?
 Eldiseño de ingeniería puede describirse como el
proceso de aplicar las diversas técnicas,
metodologías y principios científicos con objeto de
definir un dispositivo, un proceso o un sistema
(encaminado a cubrir una cierta necesidad) con el
suficiente detalle para permitir su realización.

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Planteamiento y resolución de
problemas
 Etapa de definición  Etapa de cálculo detallado
 Modelos matemáticos
 Definir el problema
 Análisis
 Enunciar los datos conocidos
 Evaluación
 Efectuar las hipótesis apropiadas
 Etapa de documentación
 Etapa preliminar  Documentar resultados
 Decisiones preliminares
 Diseñar bosquejos de la solución

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Tres grandes hitos del diseño.
 Diseño conceptual, en el que se plantean las
configuraciones posibles, buscando una síntesis equilibrada
desde una perspectiva general sin requerir una excesiva
precisión.
 Diseño preliminar, en el que se trata de optimizar las
configuraciones seleccionadas de la fase anterior para llegar
a una óptima.
 Diseño detallado, en el que se desarrolla la solución anterior
con cálculos pormenorizados, simulaciones y pruebas con
prototipos.

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Reconocer
la necesidad
Diseño
conceptual Crear un diseño
Diseño Preparar un
modelo Mejorar diseño
preliminar
Probar modelo
Diseño detallado
Comunicar
el diseño

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Definición del proceso de diseño
 El proceso de diseño tiene que estar orientado a la realización de
cambios, de forma que éstos impliquen la menor pérdida de tiempo y
dinero en el rediseño. El concepto de ingeniería concurrente es un
enfoque sistemático en el diseño de un producto, que considera todos
los elementos del ciclo de vida desde su concepción hasta su retirada
del mercado

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EL CICLO DE DISEÑO
 Eltrabajo de un ingeniero rara vez termina al especificar una
solución; su responsabilidad se extiende ordinariamente hasta
la obtención de la aceptación de su diseño, la vigilancia de su
instalación o construcción y su uso inicial, la observación y
evaluación del mismo durante su funcionamiento y la decisión
(o bien, la ayuda para tal decisión) de cuando sea aconsejable
un nuevo diseño. Estas funciones completan el ciclo
esquematizado.

42. Ejemplo de ciclo de diseño
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Especificaci
Problema Investigació Decisió ón de la
Formulación Análisis
nuevo n n solución
preferible
Reactivación del proceso de diseño
Facilitar la
aceptación de la
solución
Decisión para
nuevo diseño
Vigilancia de la
realización
(instalación,
fabricación)
Vigilancia del
Evaluación de la Observación de la uso y
efectividad solución en servicio funcionamiento
inicial

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Ejemplo de los problemas de diseño en
ingeniería
 Se describirán a continuación trabajos de ingeniería para ilustrar la
amplia aplicabilidad del proceso de diseño. El trabajo A comprende el
diseño de un dispositivo que convierta directamente la palabra hablada
en escrita. La entrada será un mensaje verbal y la salida tiene que ser el
registro en papel de dicho mensaje. Tal dispositivo obviamente tiene
valor comercial.

44. EL PROCESO DE DISEÑO: 44
ESPECIFICACION DE UNA SOLUCION; EL
CICLO DE DISEÑO
 Los datos de entrada a esta fase son la solución elegida,
parte de ella en forma de croquis, apuntes, cálculos, etc.
 Los datos de salida de esta fase consisten usualmente de
dibujos del proyecto, un informe escrito y, posiblemente, un
modelo físico o icónico tridimensional. Los primeros de
estos medios de comunicación, que se llaman a menudo
“los planos” simplemente, son dibujos de la solución
cuidadosamente realizados; detallados.

45. EL PROCESO DE DISEÑO: 45
ESPECIFICACION DE UNA SOLUCION; EL
CICLO DE DISEÑO
 El segundo medio, el informe técnico, suele ser un documento bastante
formal que describe la propuesta con palabras, diagramas y croquis.
Este informe también describe el funcionamiento de la solución y
proporciona una evaluación cabal de ella. Es por medio de estos
informes como la aptitud de expresarse se manifiesta a la gente a la que
queremos impresionar favorablemente.

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El proceso de diseño es una serie de etapas en la evolución de la solución
a un problema.