Programa de Ingeniería Mecánica

V CONGRESO BOLIVARIANO DE INGENIERÍA MECÁNICA

II CONGRESO BINACIONAL DE INGENIERÍA MECÁNICA

17 – 20 Junio de 2008, Cúcuta -Colombia

INGENIERÍA INVERSA: UNA HERRAMIENTA PARA LA

INICIACIÓN AL DISEÑO

G. Torres Ch.

Facultad de Ingeniería Mecánica

Universidad Tecnológica de Pereira

Programa de Ingeniería Mecánica

Correspondencia autor: 57 6 3137124 ext. 115. Email gtorres@utp.edu.co

RESUMEN

Desde hace varias décadas se ha venido incrementando el interés en proveer tanto actividades intelectuales como físicas para anclar la práctica y el conocimiento de ingeniería en las mentes de los estudiantes. La ingeniería inversa se ha utilizado satisfactoriamente para ayudar a los estudiantes a identificar relaciones entre fundamentos de ingeniería y el diseño de equipos, provee actividades prácticas para acoplar los principios de ingeniería con las actividades denominadas “aprender haciendo” fomentando el desarrollo de la curiosidad, la proficiencia y habilidad manual, características deseables en un ingeniero.

La ingeniería inversa puede ser el inicio del proceso de rediseño de un producto, donde este es observado, desensamblado, analizado y documentado en términos de su funcionalidad, forma, principios físicos, manufacturabilidad y ensamblibilidad, entre otros; sin embargo su práctica debe ser planeada apropiadamente para que se puedan obtener los resultados deseados, ya sean estos de índole académicos o industriales, por lo tanto se requiere que sean formulados unos objetivos claros, se establezcan las guías apropiadas, se realice el alistamiento de los elementos de logística y, lo más importante, que exista curiosidad y el deseo de explorar los productos por parte de los participantes. Esta técnica puede ser aplicada a estudiantes de los primeros semestres, tal como se presenta aquí, o a estudiantes de semestres superiores en los cuales el enfoque será diferente en razón del mayor conocimiento técnico que tienen sus participantes, en este caso puede utilizarse para incrementar el conocimiento del proceso de diseño, para enseñar sobre la evaluación competitiva y benchmarking.

En este artículo se presenta una visión práctica de la ingeniería inversa de productos para su aplicación real y efectiva en las universidades Colombianas, la metodología presentada está asociada a la experiencia adquirida con la realización de ejercicios utilizados para la formación en diseño en el semillero de investigación DIREMA.

Palabras claves: Aulas de clase, disección de productos, diseño, ingeniería inversa.

INTRODUCCIÓN

Una preocupación común en el medio académico es la búsqueda de una estrategia adecuada para vincular la información teórica y el mundo real; especialmente en la ingeniería desde hace varias décadas se ha venido incrementando el interés en proveer tanto actividades intelectuales como físicas para anclar la práctica y el conocimiento de ingeniería en las mentes de los estudiantes; En este sentido la disección de productos o ingeniería inversa se ha utilizado satisfactoriamente para ayudar a los

estudiantes a identificar relaciones entre fundamentos de ingeniería y el diseño de equipos; puede también ser utilizada para incrementar el conocimiento del proceso de diseño, para enseñar sobre la evaluación competitiva y el

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benchmarking .

1 La definición de Benchmarking apropiada aquí es la de David Kearns

(Chief Executive Officer, Xerox Corp.): el benchmarking es un proceso continuo de evaluación de los productos, servicios y métodos, con respecto a los de los competidores más eficientes o a las empresas reconocidas como líderes.

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II CONGRESO BINACIONAL DE INGENIERIA MECANICA

17-20 Junio 2008, Cúcuta, Colombia

ISBN 978-958-44-3510-1

La disección de productos provee actividades prácticas para acoplar los principios de ingeniería con las actividades denominadas “aprender haciendo” fomentando el desarrollo de la curiosidad, la proficiencia y habilidad manual, características deseables en un ingeniero. En este artículo se presenta una visión práctica de la disección de productos para su aplicación real y efectiva en las aulas de clase o en otros espacios de formación en las universidades Colombianas. La metodología presentada está asociada a la experiencia adquirida con la realización de ejercicios de disección guías utilizados para la formación en diseño en el semillero de investigación DIREMA2.

DESARROLLO

Ingeniería inversa

La ingeniería inversa (disección de productos) es una metodología de rediseño. Esto significa que es un proceso de diseño que puede ser aplicado a un producto existente, a un prototipo o un concepto detallado. Este es un proceso que utiliza una variedad de técnicas en forma de modelos, esquemas, pautas y teorías normativas para diseccionar y entender completamente un producto [1].

Formulada concisamente, la ingeniería inversa inicia el proceso de rediseño de un producto, donde este es observado, desensamblado, analizado y documentado en términos de su funcionalidad, forma, principios físicos, manufacturabilidad y ensamblabilidad. La intención inicial de este proceso es entender y representar completamente el estado actual del producto [2].

La disección de productos y el benchmarking son procedimientos comúnmente empleados en la industria para mejorar el diseño de un producto y para producir una calidad de desempeño superior [3]. Cuando se aplican adecuadamente en la universidad en las carreras de pregrado, estos procedimientos puede mejorar el proceso de la enseñanza del diseño de ingeniería.

Aunque la ingeniería inversa es extensamente utilizada para propósitos de rediseño, puede también ser utilizada por otras razones, al menos cinco posibles motivaciones detrás de la ingeniería inversa de un producto son: (1) Benchmarking, (2) evaluación y estudio crítico del producto de un competidor, (3) mejoramiento de la calidad, (4) reducción de costos, y (5) simplemente para entender su funcionamiento.

Hacer ingeniería inversa con el propósito de benchmarking permite comparar un grupo de productos detalladamente; generalmente esta comparación es realizada de tal manera que estos puedan ser jerarquizados de acuerdo a un conjunto de criterios. A menudo la ingeniería inversa es utilizada para estudiar el producto de un competidor por

2 DIREMA, semillero de investigación en diseño y reconversión de máquinas. Universidad Tecnológica de Pereira.

razones diferentes al benchmarking, como por ejemplo para determinar si se ha violado alguna patente, o si se tiene interés en clonar o modificar un producto o su aspecto para uso propio. Otro incentivo para realizar ingeniería inversa a un producto es la valoración de mejoras en la calidad o reducción de costos; estas evoluciones pueden ser: a) al nivel de subsistema, b) configuración, c) componente o d) perimétrico. Una última posible motivación para realizar un proceso de ingeniería inversa a un producto puede ser solo para entenderlo.

La ingeniería inversa involucra el metódico desarme y ensamble de un dispositivo, teniendo cuidado de documentar, evaluar, y reportar sobre el estudio de su función; como valor agregado de este proceso se desprenden las modificaciones o mejoras que se le hagan al dispositivo como resultado del ejercicio.

Objetivos de la disección

Académicos

Los objetivos académicos para diseccionar productos pueden encontrarse al responder la pregunta: Por qué diseccionar objetos?

· Para arreglarlos

· Por curiosidad

· Para aprender a partir de éxitos y fallas reales de ingeniería.

· Para conocer como está hecho el objeto, de tal manera que se puede documentar el diseño y duplicarlo (Ingeniería inversa) o para mejorarlo (rediseño).

· Para desarrollar habilidades de razonamiento visual y aptitud mecánica básica.

Objetivos de diseccionar productos de consumo o industriales

· Para determinar cómo funcionan, como fueron hechos y como pueden ser mejorados

· Explicar su funcionamiento aplicando principios físicos apropiados

· Benchmarking, análisis competitivo – Comparar diferentes alternativas de diseño, estimar costos, evaluar la competencia.

Metodología para la implementación de ejercicios de disección de productos en el aula de clase

Todas las características y ventajas de la disección de productos mencionadas previamente motivaron su utilización dentro de la fase de formación de los integrantes de DIREMA. La metodología que se presenta a continuación está basada en la experiencia adquirida con la realización de ejercicios de disección en DIREMA y puede

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ser reproducida para proyectar y realizar prácticas de disección de productos con objetivos académicos en los estudiantes de ingeniería de los primeros semestres; la filosofía de esta metodología está basada en la utilizada por Sheppard [4].

Es conveniente mencionar que las prácticas deben ser establecidas por los profesores pero pueden ser dirigidas por monitores - estudiantes de semestres avanzados-, quienes basándose en las guías establecidas para cada ejercicio realizarán el acompañamiento en la realización de la práctica; la elección

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