Introduccin En ingeniera el diseo de un producto debe ser funcional,

seguro, confiable, competitivo, til, que se pueda fabricar y

comercializar. Estas palabras, con este significado, tienen el fin

de transmitir lo siguiente:

Funcional: El producto debe cumplir con su necesidad propuesta y con la expectativa del cliente.

Seguridad: El producto no debe ser peligroso para el usuario, los transentes o la propiedad circundante.

Los peligros que no se pueden eliminar con el diseo se

resuelven con proteccin (un recinto protector); si eso no es

posible, se proporciona instrucciones apropiadas o

advertencias.

Confiable: La confiabilidad es la probabilidad condicional de que, a un nivel de confianza dado, el producto realizar su

funcin propuesta en forma satisfactoria, o sin falla, durante un

lapso de vida dado.

Competitivo: el producto es un contendiente en su mercado.

til: el producto es amigable para el usuario y se acomoda al tamao, resistencia, postura, alcance, fuerza, potencia y control

humano.

Se puede fabricar: el producto se reduce a un nmero mnimo de partes que resulta adecuado para la produccin en

masa, y sus dimensiones, funciones y resistencia estn bajo

control.

Se puede comercializar: el producto se puede comprar y se dispone de servicio (reparacin).

El diseo Disear es formular un plan para la satisfaccin de una

necesidad especfica o resolver un problema.

Elaborar un plan

Crear una mquina o proceso

Satisfacer una demanda o

solucionar un problema

Si el plan propicia la creacin de algo que tiene una realidad

fsica, entonces el producto debe ser funcional, seguro,

confiable, competitivo, til, que se pueda fabricar y

comercializar.

Un problema de diseo no es un problema hipottico, todo diseo tiene un propsito concreto: la obtencin de un

resultado final al que se llega mediante una accin determinada

o por la creacin de algo que tiene realidad fsica.

En ingeniera:

Diseo es el proceso en el que se utilizan principios cientficos y mtodos tcnicos para llevar a cabo un plan, crear una

mquina o proceso, para satisfacer una necesidad.

El diseo significa un proceso innovador e iterativo. Tambin es un proceso de toma de decisiones. Algunas veces las

decisiones se tienen que hacer con muy poca informacin, en

ocasiones con apenas la cantidad adecuada, o con un exceso de

informacin parcialmente contradictoria.

En ingeniera mecnica es la creacin de objetos y sistemas de naturaleza

mecnica: mquinas, estructuras dispositivos e instrumentos, haciendo uso de las matemticas, resistencia de

materiales, ciencia de materiales, termo fluidos, la mecnica aplicada,

electricidad y electrnica e informtica.

FASES DE DISEO:

Presentacin

Evaluacin

Anlisis y optimizacin

Diseo - creacin

Definicin del problema

Reconocimiento de la necesidad

Identificacin de las necesidades y definicin

del problema.- A veces, pero no siempre, el diseo comienza cuando un

ingeniero se da cuenta de una necesidad y decide hacer algo al

respecto.

Identificar la necesidad y expresarla con determinado nmero de palabras es una actividad bastante creativa, por lo general, se

identifica de repente a partir de una circunstancia adversa o de

una serie de circunstancias fortuitas que surgen casi al mismo

tiempo.

Por ejemplo, la necesidad de hacer algo acerca de una mquina empacadora de alimentos pudiera detectarse por el nivel del ruido,

por la variacin en el peso del paquete y por las ligeras, pero

perceptibles, variaciones en la calidad del empaque o la envoltura.

Una necesidad se identifica con facilidad despus de que alguien la ha planteado.

Hay una diferencia bien clara entre el planteamiento de la necesidad y la definicin del problema que sigue a dicha

expresin.

El problema es ms especfico. Si la necesidad es tener aire ms limpio, el problema podra consistir en reducir la descarga

de partculas slidas por las chimeneas de plantas de energa, o

reducir la cantidad de productos irritantes emitidos por los

escapes de los automviles, o bien, disponer de medios para

apagar rpidamente los incendios forestales.

La definicin del problema debe abarcar todas las condiciones para el objeto que ha de ser diseado.

Las condiciones o especificaciones son las cantidades de entrada y de salida, las caractersticas y dimensiones del

espacio que deber ocupar el objeto, y todas las limitaciones a

estas cantidades.

Las especificaciones definen el costo, la cantidad de piezas a fabricar, la duracin esperada, el intervalo o variedad de

capacidades, la temperatura de trabajo y la confiabilidad.

Existen muchas condiciones intrnsecas que dependen del entorno particular del diseador o de la propia naturaleza del

problema.

Los procesos de fabricacin de que se dispone, as como las instalaciones de cierta planta industrial son restricciones a la

libertad de accin del diseador; por tanto, forman parte de las

condiciones intrnsecas.

Catlogos, los fabricantes enlistan numerosos materiales y tamaos de productos, pero muchas veces no pueden surtirlos

todos, y con frecuencia hay escasez de algunos.

Una vez que se ha definido el problema y obtenido un conjunto de especificaciones implcitas formuladas por escrito, el

siguiente paso es el diseo propiamente dicho, se aplican todos

los conocimientos necesarios para la creacin de un elemento o

mquina.

A continuacin se realiza un anlisis el que podra revelar que el sistema es o no ptimo.

Si el diseo no resultase satisfactorio se realiza el proceso conocido como re-diseo (re-ingeniera).

Evaluacin y Presentacin La evaluacin es una fase significativa del proceso total de

diseo. Es la demostracin definitiva de que un diseo es

acertado y, por lo general, incluye pruebas de un prototipo en el

laboratorio.

En tal punto es cuando se desea observar si el diseo satisface

realmente la necesidad o las necesidades.

Es confiable?

Competir con xito contra productos semejantes?

Es de fabricacin y uso econmicos?

Es fcil de mantener y ajustar?

Se obtendrn ganancias por su venta o utilizacin?

Cun probable es que ocasione un litigio como producto de riesgo?

Y es factible de ser asegurado fcilmente y a bajo precio?

Es probable que se requieran medios especiales para reemplazar sistemas o partes defectuosas?

Cuando el ingeniero presenta o expone una nueva solucin al personal administrativo de alto nivel (directores, gerentes o

supervisores, por ejemplo), est tratando de demostrar que su

solucin es la mejor.

Cuando los diseadores venden una nueva idea, tambin venden su funcin como creadores. Si se repiten sus xitos en

la venta de conceptos, diseos, soluciones nuevas y cosas

semejantes a la direccin o gerencia de una empresa, se harn

acreedores a recibir aumentos de sueldo y ascensos. De hecho,

as es como se progresa en una carrera.

En esencia, hay slo tres medios de comunicacin que se pueden utilizar: la comunicacin escrita, la oral y la grfica.

Si no tiene capacidad para utilizar las tres formas, nadie sabr cun competente es!

El ingeniero competente no debe temer la posibilidad de no alcanzar xito en una presentacin. De hecho, es de esperar que

tenga fracasos ocasionales, porque los tropiezos o crticas

suelen acompaar a toda idea realmente creativa.

De cada fracaso se puede aprender muchsimo, y las mayores ganancias las obtienen quienes no rehyen el riesgo de la

derrota.

Consideraciones de diseo: A veces la resistencia de un elemento en un sistema es un

asunto muy importante para determinar la configuracin

geomtrica y las dimensiones que tendr dicho elemento. En tal

caso se dice que la resistencia es un factor importante de

diseo.

Cuando se usa la expresin consideracin de diseo se est refiriendo a una caracterstica que influye en el diseo de un

elemento o, quiz, en todo el sistema.

Generalmente se tienen que tomar en cuenta varios de estos factores en un caso de diseo determinado. Algunos de los ms

importantes son los siguientes:

Resistencia Procesamiento Ruido Rigidez

Confiabilidad Utilidad Estilizacin Acabado superficial

Propiedades trmicas Costo Forma Lubricacin

Corrosin Seguridad Tamao Mantenimiento

Desgaste Peso Flexibilidad Volumen

Friccin Duracin Control Responsabilidad legal

Cdigos y Normas

En ciertas pocas no hubo norma alguna para la manufactura de pernos, tuercas o roscas de tornillo.

Un fabricante producira, por ejemplo, pernos de 6 pulgadas con rosca de 9 hilos por, pulgada, y otro podra emplear una

rosca de 12 hilos por pulgada en pernos de la misma medida.

Algunos sujetadores tenan rosca izquierda y algunas veces podran diferir los perfiles de los filetes.

Esta falta de medidas normales o tamaos estndares y de uniformidad, resulta costosa y poco eficaz por una gran

variedad de razones. No era de asombrarse que una persona,

disgustada por su incapacidad para poder hallar una pieza de

repuesto

Una norma o estndar es un conjunto de especificaciones para piezas, materiales o procesos establecidos, con el fin de lograr

uniformidad, eficiencia y calidad especificadas.

Un cdigo es un conjunto de especificaciones para efectuar el anlisis, el diseo, la fabricacin y la construccin de un objeto

o sistema.

Las organizaciones que interesan principalmente a los ingenieros mecnicos son:

American Gear Manufacturers Association (AGMA)

American Institute of Steel Construction (AISC)

American Iron and Steel Institute (AISI)

American National Standards Institute (ANSI)

American Society for Metals (ASM)

American Society of Mechanical Engineers (ASME)

American Society of Testing and Materials (ASTM)

American Welding Society (AWS)

British Standards Institution (BSI)

International Standards Organization (ISO)

Society of Automotive Engineers (SAE)

Economa

La consideracin del costo tiene una funcin tan importante en el proceso de la decisin de diseo que fcilmente podramos

emplear el mismo tiempo en estudiar el factor del costo como

en el estudio de todo el tema de diseo.

NMEROS Y UNIDADES: Como el proceso de diseo en ingeniera mecnica es un

proceso iterativo, generalmente no es necesario trabajar con

demasiadas cifras significativas, la cantidad de estas se ve

reflejada en la facilidad de medirlas.