Nuevas Técnicas de Diseño y Desarrollo de Productos

1. Ingeniería Simultánea

La idea de **ingeniería simultánea** consiste en iniciar todas las actividades del proyecto cuanto antes, contando para ello con la colaboración de todos los departamentos implicados en el mismo. Se basa, por tanto, en solapar las diferentes actividades para conseguir una reducción en el tiempo de mercado.

Realización en paralelo de las distintas fases del proceso de diseño del producto y del proceso, de forma que:

• Los diseños, medios de fabricación y tecnologías de la información disponibles son eficientemente utilizados.
• Se enfatiza el trabajo en equipo.
• Se eliminan redundancias y las actividades que no generan valor añadido.
• Se promueve la integración en la empresa.
• Los requerimientos del consumidor y la calidad son tenidos en cuenta desde el diseño del producto.

Beneficios:

• Incremento en la calidad de los diseños.
• Reducciones en el tiempo de desarrollo.
• Reducciones en el coste de producción.
• Reducción en los costes de mantenimiento y garantía.

2. Diseño para la Excelencia

Engloba una serie de técnicas de diseño, cuyo objetivo es gestionar la calidad, el coste y el tiempo de entrega del nuevo producto. El **diseño para la excelencia** comprende las siguientes técnicas:

Diseño para el Ensamblaje (DFA)

Se centra en simplificar el proceso de ensamblaje, con lo que se reduce el ciclo de fabricación y se mejora la calidad del producto. Simplificar el proceso de fabricación y ensamblaje todo lo que sea posible, de modo que se reduzcan o eviten al máximo posible errores en el proceso.

Diseño para la Fabricación (DFM)

Trata de facilitar el proceso de fabricación, simplificando el diseño del nuevo producto por medio de una reducción de los componentes que lo integran. Esto facilita la fiabilidad del producto, reduce el número de horas de ingeniería de diseño, y reduce las compras, los inventarios y el espacio necesario para almacenar los componentes.

Diseño para las Pruebas (DFT)

El objetivo es diseñar un producto de forma que las pruebas, a las que va a ser sometido antes de su lanzamiento y fabricación, puedan realizarse fácilmente y en el menor periodo de tiempo.

Diseño para el Servicio (DFS)

Permite tener en cuenta en el diseño del producto aquellos factores que facilitan la prestación de los servicios asociados al uso del mismo.

Los clientes demandan productos que no se averíen o que puedan ser fáciles de reparar, por lo que muchas empresas están adoptando una estrategia de productos fáciles de reparar y mantener, ofreciendo a sus clientes varios años de garantía.

Diseño para el Medio Ambiente (DFE)

Esta técnica pretende integrar factores medioambientales en el proceso de diseño de nuevos productos. Los principales factores ambientales que han de tenerse en cuenta a la hora de proceder al diseño de un nuevo producto son: uso de materiales, consumo de energía, prevención de la contaminación, residuos sólidos, etc.

3. Despliegue de la Función de Calidad (QFD)

Esta técnica pretende trasladar o transformar los deseos del cliente en especificaciones técnicas correctas, que ayuden a proceder al diseño de un producto que satisfaga las necesidades del cliente.

El **QFD** comienza escuchando “la voz del cliente”, dividiendo en sucesivos niveles de detalle la información obtenida respecto a las necesidades de calidad de los consumidores.

El paso siguiente es trasformar las necesidades del consumidor en requerimientos de diseño o elementos de calidad, es decir, se trata de hacer medibles los deseos del consumidor.

Finalmente mediante la sucesión de casas de calidad se determina cómo deben desplegarse los recursos para satisfacer las necesidades del cliente, tal y como se muestra en la figura.

4. Diseño, Fabricación e Ingeniería Asistida por Ordenador

Los recientes avances en las tecnologías de la información han hecho posible la aparición de numerosas aplicaciones informáticas que facilitan de forma considerable las operaciones de diseño:

Diseño Asistido por Ordenador (CAD)

Sistema de diseño bastante conocido y utilizado, que permite ampliar de forma relevante las posibilidades de los sistemas tradicionales de dibujo y cuya principal ventaja radica en la rapidez con que permite efectuar modificaciones en el diseño.

Ingeniería Asistida por Ordenador (CAE)

Conjunto de aplicaciones informáticas que permite analizar cómo se comporta la pieza diseñada por el sistema CAD ante cambios de temperatura, esfuerzos de comprensión, tracción, vibraciones, etc. Esto permitirá seleccionar el material más adecuado para la pieza, así como efectuar las modificaciones necesarias para mejorar el rendimiento de la misma.

La posibilidad de realizar estas simulaciones antes de la existencia real de la pieza permite una reducción notable del tiempo necesario para la construcción de prototipos, sobre los que posteriormente se realizaban las pruebas para la selección de los materiales más adecuados.

Fabricación Asistida por Ordenador (CAM)

Una vez que se ha concluido el diseño de la pieza y se han realizado las simulaciones sobre su comportamiento ante situaciones extremas, se procede a su fabricación. El **CAM** controlará el trabajo de las diferentes máquinas, de forma que el resultado coincida exactamente con el diseño realizado en el menor tiempo posible.

El CAM también se encarga de simular el recorrido físico de cada herramienta, con el fin de prevenir posibles interferencias entre herramientas y materiales. Todas las posibilidades que aporta la tecnología CAM acortan de forma considerable el tiempo de mercado, evitando tener que efectuar correcciones a posteriori en las características básicas del diseño.

5. Fabricación Rápida de Prototipos

Este conjunto de técnicas nos permite construir prototipos directamente a partir de datos generados por CAD, en cuestión de horas. Esto facilita que las sucesivas etapas del proceso de diseño y desarrollo, tales como pruebas, modificaciones del diseño, etc…, puedan completarse en pocas semanas.

Algunas de las principales técnicas englobadas dentro del concepto de **fabricación rápida de prototipos** son las siguientes: estereolitografía (SLA), sinterización selectiva por medio de láser (SLS), fabricación de objetos lamiados (LOM), modelización por deposición en estado líquido (SGC) y extrusión continua y los sistemas de impresión en 3D.