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06/09/2005 Dr. Ing. H. Maury © 1
ESPECIFICACIÓN INICIALESPECIFICACIÓN INICIAL
DEP. DE I. MECÁNICAUniversidad del Norte
06/09/2005 Dr. Ing. H. Maury © 2
CONTENIDO
U-3- FORMULACIÓN DE PROBLEMAS DE
DISEÑO
Def. Especificación inicial. Elementos
Métodos del árbol de objetivos.
Uso de listas de chequeo o de referencia
Método de especificación del desempeño.
El método de despliegue de la función de calidad
(QFD)
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DEFINICIONESDEFINICIONES
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¿ESPECIFICACIÓN INICIAL?¿ESPECIFICACIÓN INICIAL?Primera etapa del proceso de diseño. Se parte de la necesidad para obtener un planteamiento formal del problema a resolver, por medio de caracterizar o cualificar y cuantificar la situación o el desempeño esperado del sistema o producto OBJETIVOS:– Definir de manera clara y concisa el desempeño que se espera del sistema o
producto a diseñar– Fijar un conjunto de requerimientos, criterios y restricciones que orienten y
faciliten el proceso de generación y selección de la solución adecuada– Determinar o Identificar mediante un análisis de la competencia los aspectos o
factores en que se pudiere incrementar el valor del producto sin necesariamente incrementar su costo en la misma proporción
– Clarificar el problema de diseño considerando superar las expectativas de desempeño del usuario, los objetivos perseguidos y los caminos abiertos para el desarrollo (tecnologías), etc.
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INTERROGANTES A RESPONDERINTERROGANTES A RESPONDER¿EN QUÉ CONSISTE REALMENTE EL PROBLEMA?– REQUERIMIENTOS OBLIGATORIOS. Cualitativos y
cuantitativos
– REQUERIMIENTOS DESEABLES
– CRTERIOS - FACTORES DE DECISIÓN
– FUNCIONES.
¿Qué deseos o expectativas de desempeño y limitaciones se involucran en relación con el producto a diseñar?
¿Qué características no son deseables en el sistema o producto?
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Ejemplo de una Especificación InicialEjemplo de una Especificación Inicial
Tomado de Riba, 2002
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Método: árbol de objetivosMétodo: árbol de objetivos
MÉTODOS (1°)
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Método del árbol de ObjetivosMétodo del árbol de ObjetivosFinalidad.
Clarificar el objetivo general del diseño, los objetivos específicos así como las relaciones entre ellosPuede ser usado como medio preparatorio a la definición de las funcionesSe realiza a partir del EM para establecer los que´s
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¿Por qué emplear el método ¿Por qué emplear el método de árbol de objetivos?de árbol de objetivos?
Porqué el cliente normalmente sólo conoceel tipo de producto que desea desarrollar, tiene una vaga definición del problema y tiene muy poca idea de los detalles
Por lo tanto, el árbol de objetivos es una vía para lograr una mejor definición del problema
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¿Qué ofrece el método de ¿Qué ofrece el método de árbol de objetivos?árbol de objetivos?
Un formato Claro y útil
Muestra los objetivos y sus relaciones
Nos obliga a explicitar los medios generales
o las acciones para alcanzarlos
Por lo tanto, facilita el poner de acuerdo al
cliente, el gerente y al equipo de diseño
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¿Procedimiento del método ¿Procedimiento del método árbol de Objetivos?árbol de Objetivos?
Preparar una lista de los objetivos de diseño
Ordenar la lista en conjunto de Objetivos
de nivel superior e inferior
Dibujar un Diagrama de árbol de objetivos
que muestre las relaciones jerárquicas y las
de interconexión
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RESUMEN Á. OBJETIVOSRESUMEN Á. OBJETIVOS
– Unifica el pensamiento de los agentes comprometidos en el diseño
Desventajas– Para el cliente si se elabora
conjuntamente puede rechazarlo y considerar tedioso, se recomienda una elaboración previa y final revisión con el cliente
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EJEMPLO DE UN ÁRBOL EJEMPLO DE UN ÁRBOL OBJETIVOSOBJETIVOS
Sistema de Transporte Masivo Cómodo, Seguro y Atractivo
Comodidad Atractivo
•Fácilmente accesible• Alta velocidad
•Baja prob. de demoras
Costos BajosPara elUsuario
•Polít. de prec. Aprop.•Baja Inversión
•Baj. Cost. de Mtto y op.
Bajo riesgode
muertes
Pocaslesiones
PocosDaños aterceros
•Servicios Med. rápidos•Bajo riesgo de lesiones
•Bajo riesgo de accidentes
NoUsuario
Seguridad
T. Brevesde Rec. Usuario
•Ambiente agradable•Poco ruido int
•Gran campo visual•Poco Ruido exterior
•Sin obstrucione visuales
Sistema de Transporte Masivo Cómodo, Seguro y AtractivoSistema de Transporte Masivo Cómodo, Seguro y Atractivo
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Listas de referenciaListas de referencia
MÉTODOS (2°)
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LISTAS DE REFERENCIALISTAS DE REFERENCIA
Es una estrategia de diseño que se ha incorporado dentro del método para la especificación inicial suficiente MEPEIS [MAU 2000] para apuntar hacia una Especificación Completa
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LIS
TAS
DE
RE
FER
EN
CIA
LIS
TAS
DE
RE
FER
EN
CIA
Ejemplo de un (LR)
Riba, 2002
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LISTAS DE REFERENCIALISTAS DE REFERENCIA
¿Cómo se elaboran los listados de referencia?– Las listas de verificación se construyen a partir de experiencia
previa o del análisis de numerosos casos de diseño de una tipología específica
– El objetivo es desarrollar una lista de extensión suficiente que contenga los elementos que típicamente se consideren, a fin de no dejar aspectos no abordados
– El aseguramiento de que la especificación sea completa se inicia en con la aplicación previa de la estrategia de Categorización del método MEPEIS, donde se identifican en primer lugar los componentes del problema mediante un esquema de bloques donde se persigue el mantener una visión global o integral identificando todos los componentes del problema: Sistema , Entradas/salidas yentorno
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LISTAS DE REFERENCIALISTAS DE REFERENCIA
¿Cómo se elaboran los listados de referencia?
SistemaEntradas Salidas
Entorno Cat’s de req´s DFX
Cat’s de req´s DFX
Cat’s de req´s DFX
Cat’s de req´s DFX
Listas de Referencia en el Mét. MEPEIS
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Niv’sNiv’s de calidad de la de calidad de la EspciónEspciónhFormal
hEn el ámbito del diseño de Ingeniería: Niveles de Especificación
Univ. deReq.
Especificacióninsuficiente
Necesidad real
Univer. deRequerimientos
EspecificaciónSuficiente
Necesidad real
Universo deNecesidades
Hiperespecificación
Necesidad real
Universo deNecesidades
Universo deRequerimientos
Univ. deReq.
Especificacióninsuficiente
Necesidad real
Univer. deRequerimientos
EspecificaciónSuficiente
Necesidad real
Universo deNecesidades
Hiperespecificación
Necesidad real
Universo deNecesidades
Universo deRequerimientos
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3. CONTRIBUCIONES A LA ESPECIFICACIÓN INICIAL3. CONTRIBUCIONES A LA ESPECIFICACIÓN INICIAL
hMantenimiento de una visión global del problema:
h Definición de conjuntos o categorías de requerimientos-DFX
h Número Suficiente e independiente de requerimientos
Descripción de Una Especificación Inicial SuficienteDescripción de Una Especificación Inicial Suficiente
3. Entorno
1. Entradas y Salidas del Sistema1. Entradas y Salidas del Sistema
2. Sistema
Función o
sistema
Entorno
2. Sistema o Función
COMPONENTES DELPROBLEMA DE DISEÑO
3. Entorno
1. Entradas y Salidas del Sistema1. Entradas y Salidas del Sistema
2. Sistema
Función o
sistema
Entorno3. Entorno
1. Entradas y Salidas del Sistema1. Entradas y Salidas del Sistema
2. Sistema
Función o
sistema
Entorno
2. Sistema o Función
COMPONENTES DELPROBLEMA DE DISEÑO
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¿Cómo se aplica el MEPEIS?
Método para la Especificación Inicial Suficiente (MEPEIS)
Significado gráfico del método MEPEIS con sus estrategias
Necesidad ClarificaciónSuficienteCategorización Construcción y Uso de
Listados de Referencia Depuración
Comp. 1
Comp. 2
Comp. 3
Cat- y
Cat- xaOK
Listados para EIS
Rechazo
MEPEISMEPEIS
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Método para la Especificación Inicial Suficiente (MEPEIS)
Ejemplo (problema a especificar)
Tomado de Maury, 2000
Embarcación
Volquete
100 m
Muelle1 Ne
1Ns
It
40 m 40m
Enfoques considerados:DFF y DFE
MEPEISMEPEIS
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Método para la Especificación Inicial Suficiente (MEPEIS)
Ejemplo
O/D Nombre del Requerimiento Unid. Var. ValorO Nombre del proyecto SIN (NP) Muelle XYZD Función Global SIN (Ai) A2*O # de nodos de entrada SIN (n) 1O # de nodos de entradas interm. SIN (ni) 1O # de nodos de entrada de otro tipo SIN (no) 0O # de nodos de salida SIN (m) 1O # de nodos de salida interm. SIN (mi) 1O # de nodos de salida de otro tipo SIN (mo) 0
Especificación del Sistema
MEPEISMEPEIS
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MEPEISMEPEISEjemplo Especificación de los flujosT a b la A . E s p e c . In ic ia l d e l n o d o d e e n t. (1 N e ) d e l t ip o in te r . B H E I(1 N e ).
O /D N o m b re d e l R e q u e r im ie n to U n id . V a r . V a lo rO Id e n ti f ic a c ió n d e l n o d o d e e n tr . S IN ( iN e ) 1 N eO T ip o d e f lu jo S IN (T F ) ItO N o m b re d e l m a te r ia l S IN (N m ) C lín k e rO N om bre de l equipo de o rigen S IN (N E O ) V o lq u e teO M a g n itu d d e l f lu jo m 3 /h (V , t) 8 0 0O C o o rd e n a d a e n X d e l n o d o (m ) (X ) 0O R a n g o d e m o v im ie n to e n X (m ) (D X ) 0O C o o rd e n a d a e n Y d e l n o d o (m ) (Y ) 0O R a n g o d e m o v im ie n to e n Y (m ) (D Y ) 0O C o o rd e n a d a e n Z d e l n o d o (m ) (Z ) 0O R a n g o d e m o v im ie n to e n Z (m ) (D Z ) 1O D im e n s ió n L 1 d e l E q u ip o (m ) (L 1 ) 6O D im e n s ió n L 2 d e l E q u ip o (m ) (L 2 ) 2D C ó d ig o C E M A d e l m a te r ia l S IN (C C )O D e nsidad re la tiva de l m ate ria l S IN (d r) 1 .4O T a m a ñ o m á x im o m a te r ia l (m ) (S M (jN s )) 0 .0 5O T a m a ñ o m ín im o d e l m a te r ia l (m ) (S m (jN s )) 0O P e g a jo s id a d d e l m a te r ia l S IN (P e g ) N oO F lu id i fic a b ilid a d S IN (F lu i) N oO T e m p e ra tu ra d e l m a te r ia l ºC (T m ) 1 0 0O A b ra s iv id a d S IN (A b r) S íO F ra g ilid a d S IN (F ra ) N oO L im p ie za S IN (L im ) N oO C apacidad del equipo de origen m 3 (V N E O ) 1 5O Tipo de descarga del equipo de Orig. S IN (T D ) P
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MEPEISMEPEIS
Ejemplo
Especificación entorno
Tabla C. Especificación Inicial para el Entorno.
O/D Nombre del Requerimiento Unid. Var. ValorO Recursos y Emisiones de Material SIN (Em) SíO Recursos y Emisiones de Energía SIN (Eener) SíO Emisiones de Ruidos SIN (Erui) Sí
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Definición de LímitesDefinición de LímitesMétMét. Especificación del Desempeño. Especificación del Desempeño
MÉTODOS (3°)
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Definición de límitesDefinición de límites
Restricciones. Determinantes que definen el marco de referencia que hay considerar en la generación y selección de soluciones. Ejs. Costo, jurídicos o legales, de Normas o Códigos, o de seguridad, de espacio o pesoLímites de desempeño. Es el rango de valores que se considera aceptable para los parámetros que definen el comportamiento funcional de un sistema; en cierta forma son un camino hacia la definición de tolerancias desde la especificación inicialLa definición de límites precisa el margen de desviación
del comportamiento que se considera aceptable, o en el que se adiciona valor para una alternativa de solución adecuada de acuerdo con la necesidad y la competencia
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Definición de límitesDefinición de límitesAclaraciones: ¿cuánta mejora vale la pena?Para la definición de límites deben considerarse los siguientes factores:o Adición de valor: deben fijarse rangos para los parametros de
desempeño teniendo en cuenta en que niveles ellos adicionan de verdad valorPor ejemplo, si diseñamos un computador personal podríamos fijarnos como meta que la velocidad procesado sea de 10 GHz, no obstante, incluso lográndolo el equipo no aprovecharía efectivamente esta capacidad, porque otros elementos serían un cuello de botella, ni tampoco adicionaría valor frente a la competencia hablar hoy de 2 GHz, razonable entre 2,8 –4 GHz
NV
Utilidad
Zona deInterés
4
2,8
Graf. De Utilidad
1
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Definición de límitesDefinición de límites
Delimita la gama de soluciones aceptables y define el patrón de desempeño con el que se deben comparar las soluciones generadasLa definición de los límites de desempeño ayuda a clarificar el problema de diseño, dejando suficiente libertad para la proposición de soluciones pero acotando que condiciones deben cumplir las soluciones válidasUn método adecuado es “el de la especificación del desempeño”
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Método de la Especificación del Método de la Especificación del desempeñodesempeño
Procedimiento.1. Considerar los diferentes niveles de
generalidad en que puede aplicarse la soluciónNiveles altos, soluciones inadecuadas Eje. Alternativas de productoNiveles medios. Ej. Tipos radiadoresNiveles bajos, dificultad para proponer varias soluciones válidas, Eje. Características Elemento Calefactor
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Método de la Especificación del Método de la Especificación del desempeñodesempeño
Procedimiento.2. Elegir el nivel de generalidad en que se va a trabajar
(apropiado). Depende de los estudios de mercadoNivel alto, se busca diversificar las actividades de la empresa en un sector específicoNivel medio, cuando se quiere ampliar la gama de productos o reemplazar productos obsoletos o Prod. Nov.Nivel bajo, cuando se desea rediseño
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Método de la Especificación del Método de la Especificación del desempeñodesempeño
Procedimiento.3. Identificar las variables o características del
desempeño necesarias a partir del estudio de los árboles de objetivos y del análisis funcional confrontar con LR
Las características deben ser independientes de la configuración física de la solución
4. Establer requerimientos de desempeño breves y precisos. Serán cuantificables en la medida de lo posible (Establecer rangos para ADV Ej. (3-4 GHz))
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M. Esp. De M. Esp. De DesempeñoDesempeño
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QFDQFD
MÉTODOS (4°)
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Método del despliegue de la Método del despliegue de la función de calidad (QFD)función de calidad (QFD)
DefiniciónMétodo enmarcado dentro de la IC que persigue que el producto no sólo satisfaga las expectativas del cliente, sino que las supere. En otras palabras se persigue que las especificaciones de ingeniería respondan a “la voz del cliente”, pero superando sus expectativas
MediosMediosPor medio de la realización de un proceso sistemático para establecer las relaciones entre las necesidades y las características requeridas en el producto. Empezando desde la correspondencia entre los req’s hasta la correspondencia entre las características de los componentes y las necesidades. Se aplica dentro de cada fase para verificar esta correspondencia y el análisis de la competencia para la adición de valor
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Método del despliegue de la Método del despliegue de la función de calidad (QFD)función de calidad (QFD)
Evidencias Concretas del beneficio del QFD
– Empresas como Toyota redujeron sus costes y tiempo de
desarrollo en sus dif. Prod. entre 60% y 33%, respectivamente
– Resultados de otras Empresas con el QFD
Reducción en el tiempo de desarrollo de un 50%
Mejora en la satisfacción del cliente en un 100%
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Método del despliegue de la Método del despliegue de la función de calidad (QFD)función de calidad (QFD)
Posibles Usos de las Matrices (TAREA)1. Matriz de la Calidad o Casa de la calidad (Necesidades, Calidad)2. Matriz de características de Calidad – Funciones (Calidad)3. Características de Calidad – Características de Calidad (Calidad)4. Características de Calidad – Componentes (Calidad)5. Necesidades del Cliente – Funciones (Necesidades, Objetivos de coste)6. Mecanismos – Funciones (Funciones Críticas, Objetivos de coste)7. Mecanismos – Características de Calidad (Funciones Críticas, Características
de Calidad, Objetivos de Coste, )8. Mecanismos- Componentes (Objetivos de Coste)9. Modos de Fallo – Necesidades del cliente (Necesidades, Obj. de Fiabilidad)10. Modos de fallo – Funciones (Funciones Críticas, Obj. de Fiabilidad)11. Modos de fallo – Características de Calidad (Caract. de Calidad, Obj. de Fiab.)12. Modos de Fallo – Componentes (objetivos de Fiabilidad)13. .... Tomado de Capuz, 2000
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Método del despliegue de la Método del despliegue de la función de calidad (QFD)función de calidad (QFD)
¿Quienes participan al elaborar las
matrices?
Ventas y Comercial
Diseño
Fabricación
.....
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Fases en que aplica el QFDFases en que aplica el QFD
Operaciones deFabricación
Espec.’s deProducción
Fase 5. Organización de la producción Otras
ExpectativaDel Cliente
Espec’sIniciales
Fase 2. Definicición del producto
Fase 1. Expectativas del cliente
Fase 0. Identificación de Clientes potenciales
Esp. Iniciales
Característicasde Piezas
Fase 3. Definicición de los Componentes
Característicasde Piezas
Operaciones deFabricación
Fase 4. Definicición de los Procesos
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Componentes de la casa de la calidad
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MÉTODO DEL DESPLIEGUE DE MÉTODO DEL DESPLIEGUE DE LA FUNCIÓN DE CALIDADLA FUNCIÓN DE CALIDAD
PASOSPASOSIdentificación de los clientes (F0)
Técnicas de investigación de mercados•Ferias de producto
•Pruebas de corredor
Determinación de los requerimientosDel cliente
Determinación de la Importancia relativa de los
atributos en términos del cliente
Fase I
Evaluación de la competenciaCasa de
Calidad Generación de especificaciones deingeniería
Matriz de atributos contra característicasde ingeniería
Relacionar las características deIngeniería con los req´s del
cliente
Fase II Identificar las relaciones relevantesEntre las características de ingeniería Techo de Casa de la calidad
Establecer parámetros o valores que Deben alcanzarse en las
Características de ingeniería
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Aplicación del QFDAplicación del QFDFase 2 (CDC)Fase 2 (CDC)
PROCEDIMIENTO (Breve)
Matriz deCorrelaciones
Fase II
Eval. Tca.Valores Meta
Fase II
Nec´s del ClienteValoración
de ImportanciaFase I
Espec. del productoFase II
Rel. deCaracterísticas
De Calidad (FII)
Inf. del mercadoY de la competencia
Fase I
Matriz deCorrelaciones
Fase II
Eval. Tca.Valores Meta
Fase II
Nec´s del ClienteValoración
de ImportanciaFase I
Espec. del productoFase II
Rel. deCaracterísticas
De Calidad (FII)
Inf. del mercadoY de la competencia
Fase I
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Aplicación del QFDAplicación del QFDFase 2 (CDC)Fase 2 (CDC)
PROCEDIMIENTO1. Fase 0. Identificación del Cliente
En el proceso de diseño es importante saber quién es el cliente.El concepto de Cliente en IC, es más generalizado e involucra todos los actores que se ven afectados por las decisiones que se toman en el diseño: Fabricación, Ensamblaje, Almacenaje, ventas (usuario final), servicio post-venta, etc.Una vez definido el cliente debe pasarse a capturar sus expectativas
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Aplicación del QFDAplicación del QFDFase 2 (CDC)Fase 2 (CDC)
PROCEDIMIENTO2. Fase I. Determinación de los req’s del cliente
(¿qué’s)Paso 1. Obtención de la Voz del Cliente
Encuestas, entrevistas, exposiciones, estudios de mercado, etc.
Paso 2. Elaborar una lista de Características o de requerimientos relacionados con las necesidades o expectativas del cliente
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Aplicación del QFDAplicación del QFDFase II (CDC)Fase II (CDC)
PROCEDIMIENTO
2. Fase I. Determinación de los req’s del cliente
(¿qué’s)
Paso 3. Agrupar los requerimientos por tipoReq´s funcionales, espaciales, estéticos, de tiempo, de coste, de seguridad, de
estándares, etc.
Paso 4. Determinación del grado de importanciaReq´s Obligatorios.
Req’s Deseables, se ponderarán usando matriz dos a dos
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Aplicación del QFDAplicación del QFDFase 2 (CDC)Fase 2 (CDC)
PROCEDIMIENTO
2. Fase I. Determinación de los req’s del cliente
(¿qué’s)
Paso 5. Evaluación de la compañía y de la CompetenciaObjetivo, conocer lo que existe para identificar la oportunidades de mejora a fin
de superar las expectativas del cliente por medio de la adición de valor al producto.
Paso 6. Definición de la meta y la relación de mejoraPara cada una de las oportunidades de mejora identificadas
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Aplicación del QFDAplicación del QFDFase II (CDC)Fase II (CDC)
PROCEDIMIENTO
2. Fase I. Determinación de los req’s del cliente
(¿qué’s)
Paso 7. Identificación de los aspectos decisivos para la venta
Son aquellas necesidades del cliente que constituyen un importante estímulo a
la hora de tomar decisiones de compra: (1,5 fuerte- 1,2 medio- 1,0 aspecto no
vendedor )
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Aplicación del QFDAplicación del QFDFase (CDC)Fase (CDC)
PROCEDIMIENTO
2. Fase I. Determinación de los req’s del cliente (¿qué’s)
Paso 8. Determinación del peso relativo de las necesidadesComo el producto del grado de importancia de la necesidad, la relación de
mejora y el aspecto vendedor, dividido entre la sumatoria de estos valores para todas la s necesidades.
Paso 9. Construcción de la Matriz de Calidad
Próxima transparencia
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Aplicación del QFDAplicación del QFDFase 2 (CDC)Fase 2 (CDC)
PROCEDIMIENTO2. Fase I. Determinación de los req’s del cliente
(¿qué’s)Paso 10. Construcción de la Matriz de Calidad
Matriz deCorrelaciones
Fase II
Eval. Tca.Valores Meta
Fase II
Nec´s del ClienteValoración
de ImportanciaFase I
Espec. del productoFase II
Rel. deCaracterísticas
De Calidad (FII)
Inf. del mercadoY de la competencia
Fase I
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Aplicación del QFDAplicación del QFDFase 2 (CDC)Fase 2 (CDC)
PROCEDIMIENTO2. Fase II. Determinación de las Especificaciones del Producto
(¿Cómo’s y cuánto’s?)Expresar en términos Ingenieriles (Variables de desempeño) lo que el cliente quiere; Agrupar las especificaciones por tipo: Obligatorias y Deseables y peso relativo.Introducirlas en la Casa de la calidad y establecer su correlación con los que´s y entre sí en el techo de la casaIndicarles Valores Objetivos (cuanto´s) y compararables Y/O SUPERIORES con los valores más altos de la competencia
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SÍNTESIS DEL MÉTODO
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Desarrollo de Desarrollo de EspecificacionesEspecificaciones
Identificar quienes son los
Clientes
Generar requerimientos
de clientes
Planificación
Evaluar la Competencia
Generar Especificaciones
de Diseño Diseño Conceptual
Fijar Valores Objetivo
Revisión del Diseño
Descomponer en subproblemas
Terminado
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Desarrollo de EspecificacionesDesarrollo de EspecificacionesCómo Vs Cómo
Quien Cómo Ahora
Qué Quien Vs Qué Qué Vs Cómo Ahora Vs Qué
Cuanto Cómo Vs Cuanto
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Ejemplo: Arnés para montañismoEjemplo: Arnés para montañismoKey to roof / correlation
Easy to put on
Comfortable when hanging
Fits over different clothes
Accessible gear loops
Does not restrict movement
Lightweight
Safe
Attractive
TECHNICAL PRIORITIES
PERCENTAGE OF TOTAL
54 81.2 63 23.4 70.2 191.6 98.6 30
9 13 10 4 12 31 16 5
Our product
Competitor A's product
Competitor B's product
DESIGN TARGETS
Y
Y
Y
174g
193g
157g
250
321
198
5
3
6
4
5
4
4mm
8mm
3mm
1
4
1
4
5
3
Y 160g 250 8 6 4mm 2 4
612
Performancemeasures
Size ofrange
Technicaldetails
DIRECTION OF IMPROVEMENT
CUSTOMERREQUIREMENTS
TECHNICALREQUIREMENTS
2
5
1
3
5
3
5
2
+
-
+ +-
--
matrix symbols+ Positive / Supporting- Negative / Tradeoff
Strong interrelationship
Medium interreltionship
Weak interrelationship
Key to interrelationship matrix symbols
PLANNING MATRIX
3
1
2
3
1
2
4
5
3
4
2
5
1.2
1.2
1.6
1.1
1.0
1.4
2.6
1.2
11.2
4
3
3
4
2
4
4
2
3
2
2
1
5
3
5
5
3
3
4
3
1.2
1.0
1.0
1.0
1.2
1.2
1.0
1.1
1.0
1.4 8.4
3.0
3.0
6.0
2.6
7
22
3
8
29
8
16
7
Total (100%) 38
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Ejemplo: Arnes para Ejemplo: Arnes para montañismomontañismo
Requerimientos del cliente:
AtractivaSeguro
LivianoConfortable
Que no restrinja el movimiento
Fácil de colocarQue se ajuste a
varios tipos de ropa
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Ejemplo: Arnes para Ejemplo: Arnes para montañismomontañismo
Requerimientos del cliente:
Seguro
Liviano
Que no restrinja el movimiento
Desempeño
Confortable
Fácil de colocar
Que se ajuste a varios tipos de ropa
Uso
Atractivo
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Requerimientos del cliente:
Ejemplo: Arnes para Ejemplo: Arnes para montañismomontañismo
Facilitar el escalado
Desempeño
Uso
Segu
ro
Livi
ano
Que
no
rest
rinja
el
mov
imie
nto
Con
forta
ble
Fáci
l de
Col
ocar
Que
se a
just
e a
vario
s tip
os d
e ro
pa
Pole
as a
cces
ible
s
Atra
ctiv
o
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Ejemplo: Arnes para Ejemplo: Arnes para montañismomontañismo
Importancia de cada requerimiento
Seguro 5 4 3 2 1 Liviano 5 4 3 2 1 Que no restrinja el movimiento 5 4 3 2 1 Confortable 5 4 3 2 1 Fácil de colocar 5 4 3 2 1 Que se ajuste a varios tipos de ropa
5 4 3 2 1
Poleas accesibles 5 4 3 2 1 Atractivo 5 4 3 2 1
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Importancia de cada requerimientoEjemplo: Arnes para montañismoEjemplo: Arnes para montañismo
Impo
rtanc
ia
Seguro 5 Liviano 3 Que no restrinja el movimiento 5 Confortable 5 Fácil de colocar 2 Que se ajuste a varios tipos de ropa
1
Poleas accesibles 3 Atractivo 2
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Nue
stro
Pro
duct
o
Com
pañí
a A
Com
pañí
a B
Seguro 4 3 3 Liviano 3 2 5 Que no restrinja el movimiento 2 2 3 Confortable 4 4 2 Fácil de colocar 3 3 4 Que se ajuste a varios tipos de ropa 1 1 5 Poleas accesibles 3 4 1 Atractivo 2 2 5
Satisfacción del Cliente:
Ejemplo: Arnes para Ejemplo: Arnes para montañismomontañismo
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Requerimientos Técnicos
Ejemplo: Arnes para Ejemplo: Arnes para montañismomontañismo
Medidas del desempeño
Rango de Tallas
Detalles Técnicos
Cum
plim
ient
o de
es
tánd
ares
Peso
del
Con
junt
o
Res
iste
ncia
de
las
corr
eas
Núm
ero
de c
olor
es
disp
onib
les
Núm
ero
de T
alla
s
Espe
sor d
el a
colc
hado
Núm
ero
de H
ebill
as
Núm
ero
de p
olea
s
DIRECCIÓN DE MEJORA
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Matriz de relaciones
Ejemplo: Arnes para Ejemplo: Arnes para montañismomontañismo
Easy to put on
Comfortable when hanging
Fits over different clothes
Accessible gear loops
Does not restrict movement
Lightweight
Safe
Attractive
Performancemeasures
Size ofrange
Technicaldetails
DIRECTION OF IMPROVEMENT
CUSTOMERREQUIREMENTS
TECHNICALREQUIREMENTS
2
5
1
3
5
3
5
2
= 9= 5= 1
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Interacción entre requerimientos técnicos
Ejemplo: Arnes para Ejemplo: Arnes para montañismomontañismo
Performancemeasures
Size ofrange
Technicaldetails
+
-
+ +-
--ion
ngff
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Establecimiento de ObjetivosEjemplo: Arnes para montañismoEjemplo: Arnes para montañismo
Easy to put on
Comfortable when hanging
Fits over different clothes
Accessible gear loops
Does not restrict movement
Lightweight
Safe
Attractive
TECHNICAL PRIORITIES
PERCENTAGE OF TOTAL
54 81.2 63 23.4 70.2 191.6 98.6 30
9 13 10 4 12 31 16 5
Our product
Competitor A's product
Competitor B's product
DESIGN TARGETS
Y
Y
Y
174g
193g
157g
250
321
198
5
3
6
4
5
4
4mm
8mm
3mm
1
4
1
4
5
3
Y 160g 250 8 6 4mm 2 4
612
Performancemeasures
Size ofrange
Technicaldetails
CUSTOMERREQUIREMENTS
TECHNICALREQUIREMENTS
2
5
1
3
5
3
5
2
Strong interrelationship
Medium interreltionship
Weak interrelationship
Key to interrelationship matrix symbols
PLANNING MATRIX
3
1
2
3
1
2
4
5
3
4
2
5
1.2
1.2
1.6
1.1
1.0
1.4
2.6
1.2
11.2
4
3
3
4
2
4
4
2
3
2
2
1
5
3
5
5
3
3
4
3
1.2
1.0
1.0
1.0
1.2
1.2
1.0
1.1
1.0
1.4 8.4
3.0
3.0
6.0
2.6
7
22
3
8
29
8
16
7
Total (100%) 38
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OTROS CASOSOTROS CASOS
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Desarrollo de T
roqueladora Flexible CU
TB
/CO
LC
IEN
CIA
S
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CASO QFD. Robot CartesianoCASO QFD. Robot Cartesiano
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Aplicación del QFDAplicación del QFDCaso de Estudio.
Desarrollo de un manipulador XYZ para un analizador
clínico para reemplazar el producto yyy
– ENTREVISTA CON EL CLIENTE
– ANÁLISIS DE LA COMPETENCIA
Se persigue detectar las debilidades y fortalezas de los productos de la
competencia en el campo de acción del producto a desarrollar para
PROPONER oportunidades de mejora
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Manipulador XYZManipulador XYZ
Espacio de Trabajo
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Manipulador XYZManipulador XYZ
Espacio de Trabajo
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DEFINICIÓN DE LOS QUÉ’SDEFINICIÓN DE LOS QUÉ’SOBJETIVO GENERAL: Realizar el desarrollo e integración de un brazo cartesiano de tres grados de libertad para el analizador clínico Random1, cuya finalidad es la manipulación de fluidos en una secuencia de tiempos y desplazamientos especificada, y atendiendo a los siguientes aspectos:
– Producción el doble
– Seguridad, más alta en 100%
– Baja Inversión (50%)
– Facilidad de operación
– Vida útil de aprox. 5años
– Flexibilidad en la operación
– Facilidad de fabricación y de ensamble.
– Tiempo de desarrollo inferior a un año
06/09/2005 Dr. Ing. H. Maury © 75
Definición de términos de la EspecificaciónDefinición de términos de la Especificación– Producción: se refiere en este caso al número de test
por hora que debería realizar el analizador clínico.– Intervalo de test: es el tiempo promedio que
consume el analizador en realizar un test.– Fiabilidad: hace referencia al grado de confianza del
analizador tanto en el resultado de sus ensayos como en su disponibilidad de utilización
– Disponibilidad: se refiere a la capacidad del equipo de estar en buen estado para poder ser utilizado, se puede medir como la relación entre el número de horas que está apto para emplearse sobre el número de horas que en va ser utilizado.
– Seguridad: tiene que ver con el bajo riesgo del equipo de contaminar muestras o de contaminar al operador
– Mantenibilidad: facilidades del equipo para ser mantenido, facilidades del equipo en la inspección y detección de averías.
06/09/2005 Dr. Ing. H. Maury © 76
Ítem Req´s Product. Fiab/dad Económ. Mant.. Fexibil. Otros Seguridad Subtotal Peso/rel.
Global.
1 Product. X 80 100 100 100 80 100 560 23,2%
2 Fiab/dad 40 X 80 80 80 80 70 440 18,3%
3 Económ. 20 20 X 70 70 50 40 270 11
4 Manteni. 20 40 50 X 50 40 40 200 8,3
5 Fexibil. 40 40 50 70 X 40 50 300 12,7
6 Otros 50 50 70 70 80 X 60 330 13,7
7 Seguridad 20 40 70 70 70 40 X 310 12,8%
8 Total Importancia relativa req i Vs req j. 2410 100%
Calificación de la importancia relativa req a req:
• 100, muy superior. • 80, superior. • 70, ligeramente superior. • 50, indiferente. • 40, ligeramente inferior. • 20, inferior.
IMPORTANCIA RELATIVA NEC’S
06/09/2005 Dr. Ing. H. Maury © 77Listado de especificaciones Pre
Tabla 2. Especificación analizador clínico Random1.
Biosystems. Grupo CIDEM – UPC.
Proyecto:
Analizador Clínico RANDOM1.
Fecha: Barcelona a 16 de Junio de 1998.
Pagina: 1/7
Ítem Cambios O/D. Requerimientos. Peso
Rel.
Resp.
1. O Productividad: 240 Test/hora
2.
O
Flexibilidad: en relación con: - Tipos de análisis previstos
(Preparación con 25 tipos diferentes de reactivos).
- En referencia con la programación y las metodologías de las pruebas.
- En relación con la secuenciación de los movimientos.
3. O Económicos: costo global no superior a 400.000= ptas.
4. D. Elevada automaticidad.
5.
D
Confiabilidad en relación con: - Nivel de precisión, exactitud y
repetibilidad de las pruebas. - En cuanto a su disponibilidad
determinada por un bajo riesgo de averías.
6.
D.
Seguridad en relación con: - Bajo riesgo de daño y
contaminación de las muestras. - En cuanto al riesgo de
contaminar al operador.
7. D Autonomía: mínima intervención del operador.
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ANÁLISIS DE LA COMPETENCIAANÁLISIS DE LA COMPETENCIACaracterísticas Cobas (Roche) Mascott Lisa 200
• Flexibilidad - La prioridad de las urgencias no afecta la rutina.
- Sistemas de bandejas determinado por el operador.
- -Considera prioridad de urgencias.
- Acceso aleatorio.
- Capacidad estadística en cualquier momento.
• Fiabilidad - Alta capacidad de identificación de muestras y reactivos.
- Alto reconocimiento del nivel de las muestras y los reactivos.
- Alta capacidad de identificación de muestras y reactivos.
- Alto reconocimiento del nivel de las muestras y los reactivos.
• Seguridad - Reducción del riesgo de infección tanto de muestras como del personal de laboratorio.
- Sistema abierto.
• Facilidad de operación (amigable)
OK. OK. OK.
• Productividad 132 test/hora 150 test/hora 150 test/hora
• Intervalo de análisis 27 segundos 25 segundos 25 segundos
• Capacidad de archivo:
- Canales para test.
- Perfiles.
- Relaciones
- No. de datos de paciente en memoria.
104
26
26
4000
- -
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Matriz estilo QFDMatriz estilo QFDITEM CAMBIO DESCRIPCIÓN PESO/REL. RESP.
D
• Productividad: 240±30 test/hora • Intervalo test: 15± 2,14/1,67 segundos. • Secuencia de tiempos y movimientos de acuerdo a la tabla anexa. • Resumen de tiempo en operaciones y desplazamientos (Opción 1): Se observa que el tiempo del ciclo que no corresponde a desplazamientos es de 5,884 segundos, razón por la cual el tiempo disponible para desplazamientos para un ciclo de 15 segundos es de aprox. 9 segundos. • Ciclo más largo (15,6 s, 230test/hora): Σ∆Xi=920 mm ciclo más largo. Σ∆Yi=420 mm ciclo más largo. Σ∆Zi=1440 mm. Nota: Sólo los desplazamientos en X e Y pueden ser simultáneos. • Ciclo medio (14,25 s, 253 test/hora): Σ∆Xi=600 mm ciclo medio. Σ∆Yi=240 mm ciclo medio. Σ∆Zi=1440 mm. • Ciclo más corto (13,73 s, 262 test/hora): Σ∆Xi=480 mm ciclo más corto. Σ∆Yi=60 mm ciclo más corto. Σ∆Zi=1440 mm. Independientemente del ciclo, los desplazamientos en el eje Z son superiores que cualquiera de los del plano horizontal (que son simultáneos). Teniendo en cuenta la participación tan crítica de los desplazamientos en el eje Z sobre la duración del ciclo se distribuirá el tiempo disponible para desplazamientos con el ciclo de duración media, considerando la proporción de los mismos en relación con los desplazamientos en el eje horizontal. Tiempo para desplazamiento vertical: 6.38 segundos. Tiempo para desplazamiento horizontal: 2.7 segundos. Con estos tiempos, y los desplazamientos para el ciclo medio se obtiene los valores mínimos para las velocidades en el eje vertical y en el plano horizontal.
1. P
rodu
ctiv
idad
(23,
2%)
1.2 D • Velocidad media en el eje X e Y: 0,23 m/s • Velocidad media en el eje Z: 0,25 m/s. • Velocidades máximas asumiendo rampas triangulares: • Vx = Vy=0,46 m/s (ax=1,24 ms-2; ay=1,92) ms-2
• Vz= 0,5 m/s. (2,08 ms-2).
23,2%
2.1 D Precisión: 1mm% 7%
2.2 D Exactitud: 0,2 mm 6%
2.3 D Resolución: 0,25 mm
2.4 D Repetibilidad: 2 mm
2. F
iabi
lidad
. (18
,3%
)
2.5 D Alta disponibilidad: 99%. 5%
3.1 O Bajo riesgo en contaminación de muestras. 6,4%
dad
%)
Correlación N
ecesidades-Caract. D
e Ing≅
CD
C
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ESPECIFICACIONES DETALLADAS
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ESPECIFICACIONES DETALLADASESPECIFICACIONES DETALLADAS
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ESPECIFICACIONES DETALLADASESPECIFICACIONES DETALLADAS
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ESPECIFICACIONES DETALLADASESPECIFICACIONES DETALLADAS
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ESPECIFICACIONES DETALLADASESPECIFICACIONES DETALLADAS
Nota: Hay que recalcar el hecho de que los movimientos de los ejes X e Y son simultáneos entre sí y secuenciales con los movimientos del eje Z
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ESPECIFICACIONES DETALLADASESPECIFICACIONES DETALLADASX Y Z
1 Anar a estació rentat 200 02a Baixar a estació de rentat 402b Expulsar reactiu+aigua(1ml)2c Sortir de l'estació de rentat 403 Anar a reactiu 170 110
4a Baixar al reactiu 404b Detectar nivell del reactiu 405b Agafar reactiu6 Sortir del reactiu 807 Anar a estació rentat 170 110
8a Baixar punta i mullar 408b Sortir 409 Anar a mostra 170 110
10a Baixar a la mostra 4010b Detectar nivell de la mostra 4011b Agafar mostra12 Sortir de la mostra 8013 Anar a estació rentat 170 110
14a Baixar punta i mullar 4014b Sortir 4015 Anar al pou de reacció 200 016 Baixar al pou de reacció 40
17b Expulsar mostra i reactiu18 Sortir del pou de reacció 40
Σx Σy ΣzRecorregut total màxim [mm] 1080 440 560
[m] 1.08 0.44 0.56
Distribución de tiemposPara los movimientos
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ESPECIFICACIONES DETALLADASESPECIFICACIONES DETALLADAS
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ESPECIFICACIONES DETALLADASESPECIFICACIONES DETALLADAS
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ESPECIFICACIONES DETALLADASESPECIFICACIONES DETALLADAS
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ESPECIFICACIONES DETALLADASESPECIFICACIONES DETALLADAS
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ESPECIFICACIONES DETALLADASESPECIFICACIONES DETALLADAS
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ConclusionesConclusiones
Se han presentado distintos métodos para obtener la Especificación Inicial en un problema de diseñoSe reconoce como uno de los métodos más completos el QFD
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Antes de entrar a plantear los métodos que puede emplearse en las etapas del proceso de diseño, se realizará una Introducción al concepto de Ingeniería Concurrente ya que la mayoría de ellos están enmarcados dentro de de esta filosofía