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Miguel Eduardo Rodríguez
Sergio Porras
Camilo Gómez Ochoa
Bogotá D.C., Noviembre de 2009
Departamento de Ingeniería Mecánica y MecatrónicaLínea de Investigación, Innovación y Desarrollo Tecnológico
XXV MUESTRA DE MÁQUINAS Y PROTOTIPOS
SISTEMA DE TABLEROS DESLIZANTES
ANTECEDENTES Y FUNDAMENTACIÓN
Sistema de tableros deslizantes en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT)
VALOR ESPERADO DEL PROYECTO
• Sistema de tableros que posea ventajas competitivasfrente a los tableros de acrílico actuales y los tablerosmultimedia recientemente instalados.
Presupuesto inicial estimado: 1’200.000
Tiempo de desarrollo: 4 meses
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
• Problema principal: Utilización inapropiada del espacio
y falta de continuidad en las clases.
• Sub-problema 1: Uso poco óptimo de la totalidad del
área escribible del tablero.
• Sub-problema 2: Falta de continuidad en los contenidos
durante una clase.
• Sub-problema 3: Uso no saludable de los tableros.
REQUERIMIENTOS DEL CLIENTE
Enunciado del cliente Necesidad interpretada
Me gusta de los tableros que son grandes
Los tableros son lo suficientemente grandesLos tableros de los auditorios me parecen
pequeños
Me gusta el tamaño actual de los tableros
Hay algunos tableros que incorporan una
superficie de proyección que debe ser
desplegada a la hora de proyectar
Los tableros sirven tanto para escritura como
para proyección sin necesidad de accesorios
Suelo escribir torcido y los dibujos no me
quedan proporcionados
Los tableros proporcionan ayuda para realizar
dibujos proporcionados y escribir de manera
alineada
La forma de borrado es desastrosaEl borrado de los tableros se realiza de manera
limpia
Uno no alcanza a escribir bien arribaLos tableros se desplazan a una altura cómoda
para el usuario
REQUERIMIENTOS DEL CLIENTE
Enunciado del cliente Necesidad interpretada
Cuando hacemos ejercicios borramos el tablero
como 7 vecesLos tableros se borran poco
Borro el tablero 9 o 10 veces por clase
No se tiene la historia de lo que se escribeLos tableros se alinean de tal forma que se
mantiene la continuidad de la clase
No apoyo la política consumista porque
contribuye con la contaminaciónLos tableros tienen una vida útil prolongada
No me gusta del tablero digital que no es fácil
de escribirLos tableros son fáciles de usar
Los tableros multimedia son incómodos
El tablero acrílico no es del todo sano Los tableros son sanos para el usuario
REQUERIMIENTOS DEL CLIENTE
Enunciado del cliente Necesidad interpretada
En clase se deben usar muy bien los colores de
marcador
Los tableros soportan escritura con diferentes
colores
Los tableros son bonitos Los tableros son estéticos
Los tableros no hacen ruido Los tableros son silenciosos
ANÁLISIS DE LA COMPETENCIA
(BENCHMARKING)
• Fabricante: US MarkerBoard
http://www.usmarkerboard.com
• Tipo: Tablero Vertical
• Tamaño Total: 10’x8’
Costo: $2,960.15 USD Tipo: 2 Pistas
• Tamaño Total: 10’x12’
Costo: $3,696.94 USD Tipo: 2 Pistas
• Tamaño Total: 10’x16’
Costo: $4,929.26 USD Tipo: 2 Pistas
ANÁLISIS DE LA COMPETENCIA
(BENCHMARKING)
• Fabricante: Flex A Chart
• http://www.flex-a-chart.com/
• Tipo: Vertical Operado con Motor
• Tipo: 1 Paneles deslizante 1 fijo
• Tamaño Total: 10’x4’
• Costo: $7,297 USD
• Tipo: 2 Paneles deslizante 1 fijo
• Tamaño Total: 10’x4
Costo: $11,682 USD
• Tipo: 3 Paneles deslizante 1 fijo
• Tamaño Total: 10’x4’
’ Costo: $15,275 USD
FUNCIONES:CAJA GRIS
GENERACIÓN DE CONCEPTOS – Motor lineal
VENTAJAS:
- Silencioso
- Alta precisión
-Tamaño reducido
DESVENTAJAS:
- Alto costo
- Poca experiencia en su
manejo
- Poco oferta
GENERACIÓN DE CONCEPTOS Motor rotacional (Concepto Predominante)
VENTAJAS:
- Costo Moderado
- Gran Oferta en el Mercado
- Experiencia en su Manejo
DESVENTAJAS:
-Menos preciso que el motor
lineal
- Más ruidoso que el motor
lineal
- Pérdidas debidas a la
transformación de movimiento
GENERACIÓN DE CONCEPTOS – Motor rotacional
- Posible
deslizamiento
- Alto costo
-No hay
deslizamiento
- Costo
moderado
REFINAMIENTO DE CONCEPTO ETAPA I
REFINAMIENTO DE CONCEPTO ETAPA I
GENERACIÓN DEL PRODUCTO Componentes estandarizados
GENERACIÓN DEL PRODUCTO Componentes estandarizados
GENERACIÓN DEL PRODUCTO Mejora de detalles
“La estatura de los colombianos: un ensayo de antropometría histórica, 1910-2002”,
Documentos de trabajo sobre Economía Regional, Banco de la República,
http://www.banrep.gov.co/documentos/publicaciones/pdf/DTSER-45.pdf
GENERACIÓN DEL PRODUCTO Mejora de detalles
“La estatura de los colombianos: un ensayo de antropometría histórica, 1910-2002”,
Documentos de trabajo sobre Economía Regional, Banco de la República,
http://www.banrep.gov.co/documentos/publicaciones/pdf/DTSER-45.pdf
REFINAMIENTO DE CONCEPTO ETAPA II
EVALUACIÓN DEL PRODUCTO - FEM
• Considerando un casoextremo en el que sele da un usoinapropiado alprototipo, se utilizó elsoftware Inventor2010 ® paradeterminar larespuesta del sistema.
EVALUACIÓN DEL PRODUCTO – FEM
EVALUACIÓN DEL PRODUCTO –Modelo dinámico
DISEÑO DE EXPERIMENTOS
Los objetivos principales del experimento fueron:
- Simular condiciones adversas de operación
- Verificar potencia ofrecida por el motor
DISEÑO DE EXPERIMENTOS
Video experimento Tableros deslizantes
REFINAMIENTO DE CONCEPTO ETAPA III
Con el fin último de reducir costos, finalmente se
realizaron algunas modificaciones en el diseño
propuesto:
- Rediseño de los soportes
- Estructura en forma de panal de abeja
- Catarinas de 21 dientes
APORTE Y VALOR SOCIAL DEL
DISEÑO
• Se brinda una herramienta con un valoragregado que, se pretende, sea utilizadapara dar un soporte adicional en lasclases desarrolladas al interior de launiversidad.
ANÁLISIS ECONÓMICO
• Pese a las estimaciones hechas al inicio
del proyecto, conforme las fases de
manufactura y ensamble avanzaron se
observó que el presupuesto calculado era
demasiado optimista.
Tabla de costos
CONCLUSIONES Y
RECOMENDACIONES
• Sin menospreciar el aporte que signifique parael diseño de conceptos la búsqueda basada endiversas fuentes como patentes, expertos ybibliografía especializada, no se debe perder elmarco de referencia limitado que representa elmercado nacional, en donde la existencia desólo algunos materiales, formas o fabricantessuelen implicar cambios de último momento enel diseño propuesto.
CONCLUSIONES Y
RECOMENDACIONES
• Para proyectos como éste en donde no secuenta con un apoyo financiero, es fundamentalel factor económico; ya que su omisión puedeocasionar rediseños forzados y no siempreóptimos del diseño propuesto inicialmente.
CONCLUSIONES Y
RECOMENDACIONES
• Para proyectos en los que el factor económicorepresenta una limitante, resulta fundamentalcontar con la disponibilidad de un taller olaboratorio en donde se puedan realizar trabajossencillos de manufactura que ayuden a reducircostos; ya que de no contar con la experiencianecesaria, de seguro los costos realesexcederán por bastante los calculadosinicialmente.
CONCLUSIONES Y
RECOMENDACIONES
• A pesar de que la construcción del prototipocomo tal es el corazón y la parte fundamentaldel proyecto, se debe tener muy presente elambiente con el que éste va a interactuar, yaque, a menudo, no se tienen en cuentalimitaciones espaciales, legales o inclusoarquitectónicas que impiden la ubicación delprototipo en el lugar inicialmente pensado.
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
• ULRICH KARL, EPPINGER STEVEN; Diseño y
desarrollo de productos, Enfoque Multidiciplinario.
Editorial McGraw-HILL. 2004. 11-70p.
• AVALLONE, Eugene, BAUMEISTER, Theodore; Manual
del Ingeniero Mecánico. 9ª Edición. TOMO 1. Editorial
McGraw-HILL. 1995.
• ULLMAN DAVID. The mechanical design process.
Editorial McGraw-HILL International editions. 1992.
HERRAMIENTAS DE INGENIERÍA
• MATLAB® R2009a
• AutoDesk Inventor® 2010
• Google SketchUp® 7
MUCHAS GRACIAS
MIGUEL EDUARDO RODRÍGUEZ - [email protected]
CAMILO GÓMEZ OCHOA - [email protected]
SERGIO PORRAS GUTIÉRREZ - [email protected]
