Proyecto Practica

ENTRADA

Bienvenidos al blog perteneciente al grupo 8 del curso Metodología del Diseño de la USB

Encontraras la información necesaria para realizar un diseño conceptual impartido a estudiantes de Ingeniería Mecánica e Ingeniería de Producción de la Universidad Simón Bolívar. Dictado por Ing. Jose Miguel Torán.

Integrantes:
Juan Quintero    06-40133
Michel Zeitoune 06-40500
Jorge Posada     07-41381

¿Que es la Metodología del Diseño?

Un método se refiere a una forma particular de hacer las cosas. En el caso del diseño, la metodología se refiere a una lista de pasos o procedimiento ordenados que se sugieren para hacer un diseño de una forma eficiente y efectiva.

¿Que es un Diseño Conceptual?

El diseño conceptual proviene del arte conceptual, principalmente postulado por Duchamp el cual materializaba sus obras de arte según una idea. A veces, la idea era tal que en muchas ocasiones la obra solo terminaba siendo un mero soporte de la idea que se quería expresar. Esto quiere decir que el arte conceptual concentraba el arte de la obra en la idea.

Pero fue la capitalización de recursos, los avances tecnológicos mas las ideas y la necesidad de satisfacer requerimientos técnicos de los objetos. Nace el diseño conceptual. Por lo tanto se puede definir que el diseño conceptual trata de capitalizar recursos para conformar una idea. La cual sirve para llevar a cabo un prototipo el cual sirve para satisfacer una necesidad.

DIAGRAMA DE GANTT

Para que un diseño pueda desarrollarse debe haber en cierta medida una gestión de los recursos. Tiempo, recursos económicos, recursos humanos.

Tiempo

Recursos Económicos

ESTABLECIMIENTO DE LA NECESIDAD

Se requiere diseñar un dispositivo para ollas mondogueras de 15 litros que permita extraer la sopa (liquido y sólidos) y dispensarla en los platos.

ESPECIFICACIONES

Funcionales

• Peso menor a 10 K
• La distancia de los platos a la olla no ser a menor de 600mm ni mayor de 2000mm
• Para ser usado en ollas mondongueras de 15 litros (+/- 2 litros) comerciales de cualquier    diámetro
• Podrá manejar sopas compuestas por líquidos y sólidos calientes , hasta 120 C.
• El tamaño máximo de solido será el equivalente a una rueda de jojoto de diámetro 70mm por 50mm de alto.
• El dispositivo dispensara mezcla de sólidos y líquidos en platos hondos, controlando la cantidad dispensada, con una repetitividad de 10% de error.
• No se controlara la proporción entre sólidos y líquidos
• El nivel mínimo de liquido en la olla será de 2 cm medidos por la parte interna del recipiente
• El dispositivo no deberá disminuir la temperatura de la sopa en mas de 10 C respecto al interior de la olla.
• Dispositivo podrá funcionar con cualquier tipo de energía disponible en el picnic
• El dispositivo debe garantizar la protección de la olla de insectos y agentes externos contaminantes como polvo
• Debe ser compatible los tipos  de hornilla, fogón u hoguera empleada para cocinar la sopa
• El tiempo promedio de dispensado de cada plato será menor o igual al tiempo promedio de realizar el servicio con un cucharon de sopa. El tiempo promedio por plato se calcula desde el el inicio de la operación hasta que se sirve el ultimo plato dividido entre el numero de platos.
• No se permite la perdida de sopa durante la operación

Ambientales

• Podrá ser usado de día y de noche
• Sera usado a la intemperie
• Sera usado en zonas rurales de acampada cerca de ríos y caminos de tierra, o en ambientes marinos y lacustres
• Temperatura ambiental  entre 5 C y 45 C, humedad entre 5% y 95%
• De resistir condiciones climatológicas de lluvia intensa y vientos de hasta 40 Km/h

Almacenamiento y Transporte

• Debe poder ser transportado en el maletero de un automóvil compacto tipo Aveo 3 puertas sin abatir asientos
• Debe ser seguro para su traslado del automóvil a la zona de picnic, por una sola persona adulta
• Deseable que ocupe el menor volumen para su almacenamiento en el hogar y en las tiendas
Mantenimiento
• Deberá servir todas las porciones de un olla de 15 Litros sin requerir de mantenimiento o desmontaje
• Los elementos en contacto con los alimentos deben ser desmontables para su lavado con jabones lavaplatos comerciales
• No debe requerir de mantenimiento mayor (recambio de piezas  por personal técnico  en menos de quince usos (cada uso es una olla mondonguera)
• Es aceptable el uso o recambio de piezas consumibles después de cada uso.

Usuario e interfaces

• Debe poder ser operado por una sola persona, adulta, de hasta 78 años.
• Debe permitir conocer al usuario la cantidad de sopa que queda en la olla sin necesidad de desmontar el equipo
• La apariencia estética debe ser acorde con ambientes naturales
• La operación del dispositivo debe ser silenciosa (debe permitir tener una comunicación entre dos personas a un metro de distancia del dispositivo)

Seguridad

• No podrá poner en riesgo al usuario a quemaduras por contacto
• Deberá ser seguro para operar mientras la sopa aun esta siendo cocinada

Modos de Uso

• El modo normal de uso es ocasional, es decir debe cumplir el dispensado de una sola olla de sopa. Esto cubrirá al 70 % de los usuarios
• El pico de uso será el 30% de los usuarios que empleara el dispositivo en uso comercial o eventos, donde podrán darse tres ollas en forma consecutiva

Vida del Producto

• Los componentes principales deben resistir al menos 100 usos sin daños permanentes. Los componentes a recambiar no pueden representar mas del 30 % del costo inicial del equipo.

Fabricación

• Se estima una producción de 2000 dispositivos para el primer año
• La fabricación se realizara en Venezuela, con materias primas disponibles en el mercado nacional sin necesidad de ser importadas

Costos

• El dispositivo no podrá tener un precio de venta mayor a los 4000 Bsf * (a fecha de mayo 2013)
• Se estima un costo de comercialización del 30 % a través de los canales de ventas
• La utilidad del proyecto deberá ser del 30 % anual, con retorno de la inversión el segundo año.

Una vez el problema ya ha sido definido, entendido y acotado con las especificaciones, se debe analizar la mejor forma de atacarlo.

La herramienta para tal fin se denomina Análisis Funcional y consiste en desglosar e identificar las distintas "funciones" que debe cumplir nuestro producto.

ANÁLISIS FUNCIONAL

Caja Negra

Árbol de Funciones

Flujo-grama

BÚSQUEDA DE INFORMACIÓN

Patentes

a) Sistemas y métodos de dispensadoras de bebidas con agitador rotatorio  (US2013068795A1)

Productos Existentes

a) Grúa: Para el transporte del contenido de la olla hacia el plato

b) Luz Ultravioleta Mata Insectos: Puede ser acoplado al dispositivo y así eliminar los molestos insectos.

c) Bomba de Agua Sumergible

d) Recipiente para uso de Fundición

Analogías

a) Filtro (Pegea Confoederata):

Puede hacer pasar grandes volúmenes de liquido a través de su mucosa que sirve como filtro y logra absorber microorganismos, partículas  Puede ser inspirado para el transporte de la sopa al plato a través de una manguera y así eliminar bacterias, virus, y otros contaminantes.

b) Trampa para Insectos (Pitcherplants-Nepenthes)

Las paredes internas de la planta previene que los insectos se escapen atascando sus pies con una sustancia cerosa, escamosa y áspera. Esta planta sirve como una trampa para ratón, produce un néctar que atrae a los insectos, al entrar no pueden escapar. Puede ayudar para el control de insectos cuando se prepara el mondongo en el campo

c) Válvula que maneja altas presiones (Humanos)

La válvula aórtica en los corazones de los vertebrados permite que el tejido se expanda bajo altas presiones por tener propiedades elásticas, puede servir para el transporte de la olla al plato, aumentando a una cierta presión la olla esta transfiere el contenido a los platos y ademas previene el contraflujo.

d) Filtro (Cangrejo Violinista)

Los pelos de la boca del cangrejo sirven como filtros para diferentes formas y tamaños de partículas. Puede servir para el diseño de una rejilla en la parte superior de la olla, así lograr atrapar el polvo e insectos.

Normas

El producto final tiene que cumplir con las siguientes normas venezolanas:

Norma Venezolana Materiales y Artículos Plásticos destinados a estar en Contacto con Alimentos. Determinación de Migración Global

http://www.sencamer.gob.ve/sencamer/normas/3239-04.pdf
Norma Venezolana COVENIN 3039-93 para Ollas a Presión:

http://www.sencamer.gob.ve/sencamer/normas/3039-93.pdf

GENERACIÓN DE IDEAS

Brain Storming

Brain Writing

TRIZ

Recursos del Sistema

Interacción de los Recursos

Estado Ideal

Descripción del sistema:
Un dispositivo para ollas mondonguera de 15 lts que permita extraer la sopa (líquidos y sólidos) y servirla en un plato.

Descripción del sistema ideal
El sistema no requiere de operación manual por parte del usuario. La operación se realiza de forma rápida, silencia y sin derramamiento.
Es conocida la vía para obtener la idealización?
Si, ya que el dispositivo podría ser dotado de distintos sensores y demás instrumentos que automatizarían completamente el dispositivo pero estos aumentarían dramáticamente los costos y la fabricación se complicaría considerablemente.

Extracción de los conflictos

Conflicto evidente:
El conflicto evidente es servir las raciones de sopa con una composición no uniforme entre sólidos y líquidos y aparte poder garantizarla para todos los platos a servir.

Conflictos que impiden alcanzar el estado ideal
* Los costos serian elevados
* Como servir un plato cuando el nivel de sopa en la olla sea muy bajo como para salir del dispositivo
* Como movilizar una olla considerablemente grande que estará caliente

Conflictos inherentes
* Como suministrarle la energía al dispositivo
* Como mantener aislado la sopa del medio ambiente
* Como podría ser la limpieza del dispositivo (mantenimiento)

Contradicciones Técnicas

* Mejorar la velocidad de operación (9) sin afectar la estabilidad del sistema (13)
* Mejorar la estabilidad del sistema (13) sin afectar el peso inmóvil del sistema (olla-dispositivo) (1)
* Mejorar el aislamiento térmico (17) sin afectar el volumen del objeta inmóvil (2)
* Mejorar la precisión de medida (28) sin afectar la cantidad de sustancia (26)

Matriz de Contradicción

Solución
1 -  Segmentation: Hacer el sistema ensamblable.
2 - Taking Out: Retirar una parte que interfiere o una propiedad que afecte el sistema.
6 - Universality: Hacer que una pieza del sistema tenga diferentes funciones, y así, eliminar otras piezas.
18 - Mechanical Vibration: Hacer que una pieza del sistema vibre u oscile. Incrementar su frecuencia.
21 - Skipping: Conducir un proceso, o ciertas frases, a altas velocidades
22 - *Blessing in disguise* or *Turn Lemons into Lemonade*: Usar factores que afectan el sistema y buscar convertirlos a positivos.
28 - Mechanics Substitution: Cambiar un medio mecanico por uno sensorial (optico, acustico)
32 - Color Changes: Cambiar el color/transparencia de un objeto
35 - Parameter Changes: Cambiar el grado de flexibilidad de los objetos del sistema.
39 - Inert Atmosphere: Cambiar el entorno donde trabaja el sistema a uno inerte.

EVALUACION DE IDEAS

Filtrado (Brainstorming)

Cuadro Morfologico

Propuestas

Proyectos

Matriz de decisión

Se puede observar que el proyecto 1 resulta ser mas factible del resto, a pesar de que es un sistema manual resulta mas factible que un sistema automatico.

CONCEPTO

El soporte para la olla cuenta con 4 ruedas los cuales facilitaron la movilización de la olla una vez se encuentre llena. Este soporte le da un grado de libertad a la olla, donde esta puede rotar gracias a unos pasadores dispuestos en la bandeja de apoyo.

A su vez, la olla cuenta con un dispositivo en la tapa de fácil apertura y cierre, el cuela permitirá al usuario rotar la olla y servir las porciones de sopa deseadas, a la hora de que la sopa este lista el cocinero puedo dejar fija la olla en posición horizontal para servir los platos.

En el caso de que el usuario desee servir las porciones a una distancia mayor a un metro, el dispositivo cuenta con una manguera adaptable a la salida de la olla que le permitirá al usuario servir las porciones con la misma facilidad que sin la manguera, ya que esta no solo cuenta con el dispositivo de cierre y apertura fácil dispuesto en la olla sino que también permite rotar la olla a distancia. Ademas la manguera puede ser diseñada con unos filamento internos para filtras las bacterias, virus y polvo (como el gusano Pegea Confoederata).

la olla tendrá instalado un manómetro el que indicara la presión interna del recipiente, ya que el usuario debe cuidar la presión de la sopa al momento de servirla, para que el contenido no se le vaya encima. Habrá una presión estipulada para la cual el usuario deberá esperar un tiempo antes de servir las porciones para cuidarse de quemaduras.