Módelos de probabilidad. La norma VDI2221

PROYECTO INTEGRADOR X

Integrantes:

Nataly Linares

Cristian Calle

Fabián Ortiz

Federico Saldaña

• Metodología: De acuerdo con lo solicitado por el profesor, se debe seguir la norma VDI2221, la cual es una metodología de diseño mecánico que proporciona un marco sistemático para el desarrollo de productos. Se divide en siete etapas, que son:

1. Especificación de los requisitos: En esta etapa se identifican las necesidades del cliente y se establecen los requisitos del producto.
2. Conceptualización: Se generan posibles soluciones al problema.
3. Evaluación: Se evalúan las posibles soluciones y se selecciona la mejor.
4. Diseño detallado: Se desarrolla un diseño detallado del producto.
5. Fabricación: Se fabrican las piezas del producto.
6. Montaje: Se ensamblan las piezas del producto.
7. Pruebas: Se prueba el producto para verificar que cumple con los requisitos.

La norma VDI2221 se puede aplicar a nuestro proyecto de la siguiente manera:

• En la etapa de especificación de los requisitos: Se debe identificar el problema que se quiere resolver con el proyecto. También se deben establecer los requisitos del producto, como las funciones que debe cumplir, las características que debe tener y las restricciones de diseño.
• En la etapa de conceptualización: Se deben generar posibles soluciones al problema. Para ello, se pueden utilizar técnicas de diseño creativo, como la lluvia de ideas o el pensamiento lateral.
• En la etapa de evaluación: Se deben evaluar las posibles soluciones y seleccionar la mejor. Para ello, se pueden utilizar criterios de evaluación, como el costo, el rendimiento o la facilidad de fabricación.
• En la etapa de diseño detallado: Se desarrolla un diseño detallado del producto. Para ello, se utilizan herramientas de diseño asistido por computadora (CAD).
• En la etapa de fabricación: Se fabrican las piezas del producto. Para ello, se pueden utilizar diferentes técnicas de fabricación, como la fundición, el mecanizado o la impresión 3D.
• En la etapa de montaje: Se ensamblan las piezas del producto.
• En la etapa de pruebas: Se prueba el producto para verificar que cumple con los requisitos.

La norma VDI2221 es una herramienta útil para garantizar que los proyectos de ingeniería mecánica se desarrollen de manera sistemática y eficiente. Al seguir esta norma, se pueden mejorar las habilidades de diseño y crear productos de alta calidad.

Ejemplo: En el desarrollo de un proyecto de diseño de un nuevo tipo de maquinaria agrícola, la norma se aplicaría así: En la etapa de especificación de los requisitos, se identificarían los requisitos del cliente, como la capacidad de trabajo, la durabilidad y el precio. En la etapa de conceptualización, se generarían posibles soluciones al problema, como una máquina que utilice energía solar o una máquina que sea más eficiente en el uso de combustible. En la etapa de evaluación, se evaluarían las posibles soluciones y se seleccionaría la mejor. En la etapa de diseño detallado, se desarrollaría un diseño detallado de la máquina, incluyendo los componentes mecánicos, eléctricos y electrónicos. En la etapa de fabricación, se fabricarían las piezas de la máquina. En la etapa de montaje, se ensamblarían las piezas de la máquina. En la etapa de pruebas, se probaría la máquina para verificar que cumple con los requisitos.

La norma VDI2221 es una herramienta flexible que se puede adaptar a diferentes tipos de proyectos de ingeniería mecánica.

De acuerdo con esta norma, asignaremos una serie de tareas para reorientar nuestro proyecto y concretar cada una de las etapas propuestas.

• Tareas:

1. Crear un documento de hoja de ruta que permita discernir y cuantificar las actividades a realizar para replantear el proyecto de forma exitosa y dentro de los plazos determinados por el profesor.
2. Elaborar un diagrama de Gantt para poder tener claridad en el cumplimiento de las actividades y los tiempos de entrega.
3. Con base en el Gantt, elaborar listas de chequeo de revisión permanente para poder identificar situaciones críticas y ejecutar las intervenciones necesarias a tiempo.
4. Leer muy bien los objetivos y ajustarlos a los alcances solicitados por el profesor: “Como resultado del proceso de diseño se deben presentar tres elementos para la sustentación del mismo, un poster tipo infografía del proyecto, Un archivo .step o .iges con el conjunto completo de la máquina que fue modelada a su totalidad, y un documento con normas APA con la siguiente estructura base:

• Portada
•  Índice
• Lista de tablas y figuras
• Introducción
• Definición del problema y objetivos (general y específicos)
• Marco teórico
• Memorias de cálculo y diseño (VDI2221)
• Costos del proyecto así como su costo para el mercado
• Descripción del producto diseñado (nombre, funcionamiento, etc.)
• Análisis y conclusiones
• Bibliografía
• Anexos:

• Planos de Conjunto, subconjunto y piezas
• Manual de Mantenimiento

1. Realizar un diagrama de flujo del proceso de acuerdo con los subsistemas solicitados por el profesor. Orientarse con el diagrama de proceso que se diseñó, pero que debe cambiar conforme evolucione el proyecto.

[pic 1]

1. Con los objetivos ajustados, redactar de forma clara y concreta la pregunta problema.
2. Con la pregunta problema redactada, definir un nombre para la máquina, de acuerdo con las indicaciones del profesor: No debe ser un nombre genérico y abstracto, debe ser un nombre concreto, de producto.
3. Diligenciar la matriz de artefactos altamente representativos en el procesamiento del café
4. Elaborar la matriz de caja negra (entradas, caja negra, salidas)
5. Elaborar la matriz de caja transparente (entradas, procesos, salidas)
6. Reescribir la función y los parámetros como necesidades:

• Se necesita una máquina que reciba el fruto de café, clasifique los frutos de café por color, después de haberlos clasificado se debe descerezar o despulpar el café y posteriormente transportar el grano de café para un contenedor para su posterior secado y embalaje.
• La máquina es para uso rural, bajo condiciones controladas, espacio cerrado, a temperatura ambiente sobre los 24°C y altura entre 1000 y 2000 msnm , para instalar en un espacio de 8m x 3m, sobre una cimentación que soporta altas cargas de compresión.
• La máquina debe recibir máximo 250 kg de café en fruto como entrada del proceso
• El café recibido debe ser transportado y dosificado, para que entre en un subsistema de clasificación que debe funcionar por un sensor de color.
• La separación entre cada cereza de café al entrar al sensor debe ser de 5 cm (este parámetro puede variar)
• El sensor debe distinguir tres rangos de colores para el fruto, estos son (amarillo, verde, rojo)
• Dependiendo de la lectura del sensor debe implementarse un subsistema de clasificación que accione distintos actuadores y logre llevar el café a un depósito temporal, ya que son tres rangos de colores debe manejarse tres depósitos uno para cada rango de color.
• El café clasificado de color rojo debe llegar a un almacenamiento temporal de capacidad de correspondiente a 25 kg de grano de café (Cuidado, tenga en cuenta que una cosa es la cereza de café y otra el grano de café), es decir debe calcular la capacidad para la cereza de café.
• El café clasificado de color amarillo debe llegar a un almacenamiento temporal de capacidad de 62.5 kg
• El café clasificado de color verde debe llegar a un almacenamiento temporal de capacidad de 62.5 kg
• Al llegar a los 25 Kg del compartimento que almacena el café color rojo debe accionar un mecanismo que libere los frutos contenidos a un subsistema de descerezado o despulpado, donde a la salida salga el grano de café a un depósito de 25 kg

1. De acuerdo con las necesidades sintetizadas, hacer lluvia de ideas técnicas para la redacción de las respectivas métricas y crear la matriz de necesidades y métricas.

• La métrica debe ser completa.
• Las métricas deben ser variables dependientes, no independientes.
• Las métricas deben ser prácticas.
• Algunas necesidades no se pueden traducir fácilmente en métricas cuantificables.
• Las métricas deberían incluir los criterios populares para comparación en el mercado.

1. Desarrollar el proceso conceptual y semántico de desarrollo objetual, haciendo uso de la matriz de artefactos altamente representativos en el procesamiento del café y la matriz de métricas y necesidades.

• Determinar los tres conceptos que debe tener la máquina
• De acuerdo con el criterio de cada uno de los integrantes del grupo, se deben presentar tres propuestas elementales por subsistema, bajo el perfil de los tres conceptos.
• Elaborar una detallada descripción gráfica de praxis de cada elemento.
• Recrear gráficamente cada una de las propuestas.
• Hallar los elementos comunes entre las propuestas, por cada subsistema (semas)
• Desarrollar una prueba de diferencial semántico.
• Seleccionar un grupo objetivo, con un universo muestral de 10 a 15 personas relacionadas con el tema de producción cafetera para que desarrollen la prueba.
• Analizar los resultados del estudio para determinar los semas que más afinidad presenten entre los encuestados.
• Evaluar cuantitativamente cada una de las propuestas para determinar la opción más viable de acuerdo con el diferencial semántico. Los criterios de evaluación deben ser los tres conceptos.

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