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T14 - CONSTRUCCION DE PROTOTIPO

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Cosme Duran Rodriguez

on 30 June 2014

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Transcript of T14 - CONSTRUCCION DE PROTOTIPO

¿Para qué se usan prototipos?
Planeación de prototipos

Tipos de prototipos
Principios de construcción de prototipos
La primera es el grado al cual el prototipo es físico.

Los prototipos físicos son objetos tangibles semejantes al producto.

Los aspectos de interés del producto para el equipo de desarrollo están construidos en un artefacto para prueba y experimentación.

Ejemplos de prototipos físicos incluyen modelos que se ven y se sienten como el producto, prototipos de prueba de concepto empleados para probar rápidamente una idea y hardware experimental usado para validar la funcionalidad de un producto.
La segunda dimensión es el grado al cual el prototipo es integral.

Los prototipos integrales ejecutan la mayor parte de los atributos de un producto

Un prototipo integral corresponde cercanamente al uso diario de la palabra prototipo, en que es una versión a plena escala y por completo operacional del producto.

Un ejemplo de un prototipo integral es el que se proporciona a clientes para identificar cualquiera de las fallas restantes de diseño antes de entrar en producción.


APRENDIZAJE
Con frecuencia se usan prototipos para responder dos tipos de preguntas: “¿funcionará?”, y “¿qué tan bien satisface las necesidades del cliente?” Cuando se usan para contestar esas preguntas, los prototipos sirven como herramientas de aprendizaje.

Comunicación
Los prototipos mejoran la comunicación entre la alta administración, vendedores, socios, miembros adicionales del equipo, clientes e inversionistas.

Esto es particularmente cierto en prototipos físicos: una repre- sentación visual, tangible y tridimensional de un producto es mucho más fácil de entender que una descripción verbal o incluso que un bosquejo del producto. La comunicación entre ingenieros, gerentes, proveedores y clientes mejora por medio de prototipos que “se ve y se siente”.
Integración
Se usan prototipos para asegurar que los componentes y subsistemas del producto funcionen juntos como se espera.

Los prototipos físicos integrales son más eficaces como herramientas de integración en proyectos de desarrollo de un producto, porque requieren del ensamble e interconexión física de todas las piezas y subconjuntos que conforman el producto.

El prototipo obliga a la coordinación entre diferentes miembros del equipo de desarrollo del producto. Si la combinación de cualquiera de los componentes del producto interfiere con la función general del producto, el problema puede detectarse a través de la integración física en un prototipo integral.
Hitos
En las últimas etapas del desarrollo de un producto se usan prototipos para demostrar que el producto ha alcanzado un nivel deseado de funcionalidad.

Los prototipos que son un hito proporcionan metas tangibles, demuestran progreso y sirven para cumplir el calendario. La alta administración de la empresa (y en ocasiones el cliente) requiere a veces un prototipo que demuestre ciertas funciones antes de permitir que el proyecto siga adelante.

Por ejemplo, en muchas adquisiciones del gobierno, un prototipo debe pasar una “prueba de llenar los requisitos” y después una “prueba de primer artículo” antes que un contratista pueda em- prender la producción.
Los prototipos analíticos son generalmente mas flexibles que los prototipos físicos
Un prototipo analítico es una aproximación matemática del producto, en general contiene parámetros que pueden variar para representar un intervalo de alternativas de diseño.

En la mayor parte de los casos, cambiar un parámetro por un prototipo analítico es más fácil que cambiar un atributo por un prototipo físico.

Permite cambios más grandes que los que podrían hacerse en un prototipo físico. Por esta razón un prototipo analítico precede con frecuencia a un prototipo físico.

Los prototipos físicos son necesarios para detectar fenómenos no anticipado
Un prototipo físico a veces exhibe fenómenos imprevistos que no están relacionados por completo con el objetivo original del prototipo.

Una razón para estas sorpresas es que todas las leyes de la física están operando cuando el equipo experimenta con prototipos físicos.

Los prototipos físicos destinados a investigar problemas sólo geométricos también tendrán propiedades térmicas y ópticas.

Un prototipo físico puede servir como herramienta para detectar fenómenos perjudiciales inadvertidos que pueden aparecer en el producto final.
Un prototipo puede reducir el riesgo de costosas iteraciones
El riesgo y la iteración son innatas en el desarrollo de un producto.

En muchas situaciones, el resultado de una prueba puede determinar si un trabajo de desarrollo tendrá que repetirse.

Por ejemplo, si una pieza moldeada se ajusta mal con sus piezas de acoplamiento, habrá que reconstruir el herramental del molde.

Las ventajas anticipadas de un prototipo al reducir el riesgo deben ponderarse respecto al tiempo y dinero necesarios para construir y evaluar el prototipo.

Los productos de alto riesgo o con incertidumbre por los altos costos de falla, nueva tecnología o la naturaleza revolucionaria del producto, se beneficiarán de estos prototipos.

Un prototipo puede agilizar otros pasos de desarrollo
A veces la adición de una fase corta de construcción de prototipos puede permitir completar una actividad subsi- guiente con más rapidez que si no se construyera el prototipo.

IMPORNTANTE: Si el tiempo adicional necesario para la fase del prototipo es menor que los ahorros en duración de la actividad subsiguiente, entonces esta estrategia es apropiada.

Uno de los casos más comunes de esta situación es el diseño de moldes. La existencia de un modelo físico de una pieza geométricamente compleja permite al diseñador del molde visualizar y diseñar con más rapidez el herramental del molde.

Un prototipo puede reestructurar dependencias de tareas
En el desarrollo de un prototipo, es el cumplimiento de un conjunto de tareas que se completan de manera secuencial. Se puede reestructurar algunas de las tareas de manera concurrente si se construye un prototipo.

Por ejemplo, una prueba de software puede depender de la existencia de un circuito físico. En lugar de esperar la versión de producción de la tarjeta de circuito impreso para usar en la prueba, el equipo puede fabricar rápidamente un prototipo (es decir, una tarjeta hecha a mano) y usarla para la prueba mientras continúa la producción de la tarjeta de circuito im- preso.
Paso 1: Definir el propósito del prototipo
Los cuatro propósitos de construir prototipos son: aprendizaje, comunicación, integración y alcance de hitos.

Al definir el propósito de un prototipo, el equipo hace una lista de las necesidades de aprendizaje y comunicación.

Los miembros del equipo también hacen una lista de las necesidades de integración y resuelven si el prototipo está o no destinado a ser uno de los hitos principales del proyecto general de desarrollo del producto.

Para los prototipos de ruedas, el propósito era determinar las características de absorción de choques y robustez de las ruedas usando varias geometrías y materiales.

Paso 2: Establecer el nivel de aproximación del prototipo
La planeación de un prototipo exige que se defina hasta qué grado éste se aproximará al producto final.

El equipo debe decidir si es necesario un prototipo físico o si un prototipo analítico satisface mejor sus necesidades.

Casi siempre, el prototipo que mejor servirá para los fines establecidos en el paso 1 es el más sencillo.

En otros casos pueden utilizarse prototipos existentes o que se encuentren en proceso de construcción para otro propósito.

Para el prototipo de la rueda el equipo decidió que materiales y geometría de la rueda eran atributos críticos relacionados con el rendimiento de impacto, de modo que era necesario construir el prototipo con todo cuidado y estos atributos en mente.


Paso 3: Bosquejar un plan experimental
El plan experimental incluye la identificación de las variables del experimento (si las hay), el protocolo de prueba, una indicación de qué medidas se tomarán y un plan para analizar los datos resultantes.

Después de cada prueba, deben de inspeccionarse si el prototipo ha sufrido daños ya fuera en forma de grietas o como deformación plástica etc. Estos resultados de prueba no sólo se usarían para seleccionar la mejor geometría y el material del prototipo, sino también para mejorar el modelo analítico para uso futuro, lo que podría eliminar la construcción de prototipos físicos de diseños de ruedas modificados.
Paso 4: Crear un calendario para adquisición, construcción y prueba
Debido a que la construcción y prueba de un prototipo se consideran como subproyecto dentro del proyecto general del desarrollo, el equipo obtendrá beneficios de un calendario para la actividad de construir un prototipo.

Tres fechas son particularmente importantes en la definición de un trabajo de construcción de prototipos.

Primero
, el equipo define cuándo estarán listas las partes para su ensamble. (Esto a veces se llama fecha de “cubeta de piezas”.)

Segundo
, el equipo define la fecha en que el prototipo se probará primero. (Esto a veces se llama fecha de “prueba de humo”, porque es la fecha en que el equipo aplicará potencia por primera vez y “buscará humo” en productos con sistemas eléctricos.)

Tercero
, el equipo define la fecha en que espera haber completado las pruebas y obtenido los resultados finales. Para los prototipos de ruedas no era necesario ningún ensamble, de modo que cuando las piezas estuvieron listas se pudieron armar y probar los prototipos en forma más bien rápida. El equipo hizo planes para ocho días de pruebas y para dos días de análisis.
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