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DISEÑO DE UN PROTOTIPO FUNCIONAL DE SEMBRADOR DE SEMILLAS AUTOMÁTICO
Compresión del problema
1) Identificar al cliente: en este caso agricultores
2) Determinar los requerimientos y expectativas del
cliente.
a) Requerimientos obligatorios: son aquellos, cuyo
cumplimiento es indispensable; sin ellos, el
producto no podrá considerarse satisfactorio en
ningún grado.
b) Requerimientos deseables: son aquellos que
admiten cierta flexibilidad, de manera que su
cumplimiento pueda ser parcial, en caso, de que, si
no se cumple en su totalidad, el producto puede
considerarse aún como satisfactorio.
Diseño conceptual
Dentro del diseño conceptual, se desarrollan las ideas
fundamentales del producto. Un concepto es una idea que
puede representarse mediante un esquema, croquis,
diagrama, bosquejo o un modelo tridimensional aproximado.
Este último, describe de manera aproximada el tipo de
tecnología, los principios de funcionamiento y la forma
general del producto. Algunos conceptos, se van generando
de forma natural, a medida que se desarrolla la metodología
del QFD. Particularmente, por el conocimiento que se tiene
de productos que cumplen con requerimientos semejantes a
lo que se han identificado.
Este tipo de metodología conceptual se divide como sigue:
La clarificación de los requerimientos del cliente: tiene por
objetivo establecer el enlace entre la primera etapa del
proceso de diseño (aplicado del QFD) y la etapa conceptual;
de tal manera que incluya la función global de servicio del
producto e identificar los límites del sistema. Por lo general,
cada producto cumple con una o varias acciones de servicio;
entre ellas, a las más importantes se les denominan
funciones globales de servicio. Para este prototipo dicha
función queda definida como: “Dosificar semillas en el
agujero de siembra automáticamente”.
Definición del modelo funcional: Consiste en determinar las
funciones que son necesarias, para satisfacer las necesidades
del cliente; Jerarquizar las diferentes funciones, determinar
la relación que debe haber entre ellas, y describir esto
gráficamente. El análisis funcional descendente, consiste en
la sucesión coherente de diagramas de manera decreciente;
es decir, procediendo desde lo más general hasta lo más
particular.
Figura 1. Diagrama de funciones para el proceso de transformación de
energía
Generación de conceptos: En este punto de la metodología
de diseño, se busca generar la mayor cantidad de posibles
conceptos, donde el proceso creativo se dispara al máximo.
Existen intuitivamente, bosquejando algunas soluciones y
organizándolas, para evaluarlas posteriormente. La matriz
de conceptos, tienen una gran importancia, es donde se
conciben las evaluaciones para el prototipo a diseñar. Esta,
se construye a partir de dos entradas; en la columna del lado
izquierdo.
En la tabla 3, se ilustra la matriz de conceptos, para el
desarrollo del prototipo del sembrador de semillas
automático.
Tabla 3. Generación de conceptos
FACTIBILIDAD
Función Opciones Ev.
A1: Dosificar semilla de Deméter
Manual 3
Automática 1
Botón pulsado 3
A2: Encender/Apagar Deméter
Botón
interruptor
2
Arduino 3
A3: Ejecutar/Correr programa
PLC 2
Raspberry Pi 1
A4: Trasformar energía eléctrica en energía Motor eléctrico 3
mecánica para desplazar Deméter Servomotor 1
Punzón 3
A5: Perforar//tapar superficie de siembra Surcador 2
Ahoyador 2
Sistema de
A6: Dosificar semillas en agujero de siembra rodillo
3
automáticamente
Sistema de
compuertas
3
Ev. = Evaluación: 1. No funciona; 2. Podría funcionar si se hacen ajustes; 3:
Es muy factible
Los dispositivos desarrollados por las matrices morfológicas
brindan una gama de soluciones para realizar el desarrollo del
producto.
Cada elemento, por si solo puede dar origen a un prototipo
nuevo. Sin embargo, siempre es necesario encontrar la mejor
combinación de ellos.
Evaluación de conceptos de diseño y concepto de diseño:
Es la parte final de la fase de diseño conceptual, su objetivo,
2 REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 33 NÚM. 70