Metodolog�a sist�mica aplicada al dise�o

AACINI � Revista Internacional de Ingenier�a Industrial, 2 (3) � sept. de 2022/ ene. de 2023 � pp. 67-74.

ISSN 2684-060X

 


Ferradas, Daniel Eduardo

deferradas@gmail.com

Universidad Tecnol�gica Nacional, Facultad Regional San Francisco (Argentina).

 

Ferradas, Germ�n Eduardo

germaneduardoferradas@gmail.com

Facultad de Arquitectura Urbanismo y Dise�o, Universidad Nacional de C�rdoba (Argentina).

 

Tonini, Walter Ren�

wtonini@sanfrancisco.utn.edu.ar

Universidad Tecnol�gica Nacional, Facultad Regional San Francisco (Argentina).

 


 

 

Fecha de recepci�n COINI: 13/07/2022[1]

Fecha de aprobaci�n RIII: 07/02/2023

RESUMEN

Este trabajo tiene como objetivo generar una metodolog�a sist�mica aplicada al dise�o que considere lazos conectivos organizados de m�ltiples variables intervinientes en el dise�o, que lo ordenen y retroalimenten, para tomar acciones correctivas en funci�n de interrelaciones de partes que en forma primaria no se visualizan. Plantea la vinculaci�n de variables mediante nodos de interacci�n, con un orden de relevancia e impacto en sus sistemas y subsistemas, con nodos cr�ticos que visualizan la necesidad de acciones correctivas generadoras de variables de cambio que retroalimentan al proceso, origin�ndose nuevos lazos de ponderaci�n, asociaci�n e interacci�n de variables con un enfoque sist�mico. Su aplicaci�n es una herramienta facilitadora del proceso de dise�o que lo optimiza y permite adecuar sus partes en funci�n de las condiciones preestablecidas en el comportamiento esperado del objeto del dise�o, generando documentaci�n ordenada de sus etapas y adecuaciones.

 

 

Palabras Claves: dise�o; nodos cr�ticos; sist�mico.

 

 


Systemic methodology applied to design

 

 

ABSTRACT

This work aims to generate a systemic methodology applied to design that considers organized connective ties of multiple variables involved in the design, which order and provide feedback, to take corrective actions based on interrelationships of parts that are not visualized in a primary way. It proposes the linking of variables through interaction nodes, with an order of relevance and impact on their systems and subsystems, with critical nodes that visualize the need for corrective actions that generate change variables that feed back into the process, originating new bonds of weighting, association and interaction of variables with a systemic approach. Its application is a tool that facilitates the design process that optimizes it and allows its parts to be adapted based on the pre-established conditions in the expected behavior of the design object, generating orderly documentation of its stages and adaptations.

 

 

 

Keywords: design; critical nodes; systemic


Metodologia sist�mica aplicada ao design

 

 

RESUMO

O presente trabalho tem como objetivo criar uma metodologia sist�mica aplicada ao design, considerando la�os conectivos organizados de m�ltiplas vari�veis intervenientes no design, que o ordenem e o retroalimentem, para a tomada de a��es corretivas em fun��o de interrela��es de partes que n�o s�o visualizadas em sua forma prim�ria. Prop�e a vincula��o de vari�veis mediante n�s de intera��o, com ordem de relev�ncia e impacto em seus sistemas e subsistemas, com n�s cr�ticos que visualizam a necessidade de a��es corretivas geradoras de vari�veis de mudan�as que retroalimentam o processo, dando origem a novos la�os de pondera��o, associa��o e intera��o de vari�veis com uma abordagem sist�mica. Sua aplica��o � uma ferramenta facilitadora do processo de design que o otimiza e permite adequar suas partes em fun��o das condi��es pr�-estabelecidas no comportamento esperado do objeto do design, resultando na documenta��o organizada de suas etapas e adequa��es.

 

Palavras chave: design; n�s cr�ticos; sist�mico


 


1.       INTRODUCCI�N

El dise�o es un proceso complejo, con aspectos intr�nsecos end�genos y ex�genos al objeto del dise�o que constituyen desaf�os en funci�n de su grado de complejidad, no solo desde los conocimientos de ingenier�a sino tambi�n en la necesidad de establecer su orden conectivo y organizativo.

Este ordenamiento requiere de herramientas que permitan la realizaci�n de lazos de vinculaci�n en sus etapas, que reordenan y establecen la retroalimentaci�n necesaria para disponer de variables para acciones correctivas que en forma primaria no se visualizan, constituy�ndose as� en nodos esenciales del proceso de dise�o en ingenier�a.

As� definido podemos considerar al dise�o como una funci�n de varias variables: conocimientos t�cnicos (ct), capacidad tecnol�gica disponible (ctd), experiencia (ex), compromiso social (cs) y con el medio ambiente (ma), interpretaci�n de necesidades internas (ni) y de mercado (nm), factibilidad productiva (fp), productividad (pr), simulaciones (s), prototipado (p), ensayos (e), facilidad de acceso a sus componentes (fac) y materias primas (mp), agrupadas en la ecuaci�n (1), que inexorablemente se vinculan e impactan en el objeto del dise�o (Figura 1)

D = f (ct, ctd, ex, cs, ma, ni, nm, fp, pr, s, p, e, fac, mp) ��������������������������� ������(1)

La consideraci�n de cada variable en cuanto a su ponderaci�n es propia de cada dise�ador, lo que permite abordar dise�os con la impronta particular del tratamiento objetivo de cada dise�ador.

La aplicaci�n de una metodolog�a sist�mica asociada al dise�o permitir� construir un sistema de vinculaci�n de estas variables a partir de par�metros de entrada al sistema, para posteriormente encontrar nodos de interacci�n que involucran y conjugan aspectos t�cnicos espec�ficos de las condiciones preestablecidas del producto a lograr, y as� alcanzar un dise�o integral del producto. Es entonces necesario ponderar estas variables en su asociaci�n, para aplicar en el proceso de dise�o las acciones correctivas necesarias que surgen de su an�lisis.

Definido as�, el dise�o se debe abordar con un enfoque sist�mico de m�ltiples variables con un objetivo en com�n y dotado de una sumatoria de elementos relacionados entre s�. Corresponde entonces hablar de metodolog�a sist�mica aplicada al dise�o, capaz de separar sus partes sin obviar su interacci�n, separar lo relevante de lo irrelevante y ponderar adecuadamente sus variables, para lo que es fundamental determinar nodos cr�ticos de retroalimentaci�n permanente durante el proceso Figuras 1 y 2)

 

2.       OBJETIVO

Generar un m�todo de acciones sist�micas aplicadas al dise�o, analizar su viabilidad y verificar su aplicaci�n, partiendo de nodos de interacci�n entre las partes intervinientes, con creaci�n de subsistemas integrantes de un sistema de pertenencia que los relacione, analizando la relevancia e impacto de variables intervinientes, que permita ratificar lo realizado en cada etapa o rectificarlo visualizando acciones correctivas generadoras de variables de cambio que retroalimentan al proceso, con nuevos lazos de ponderaci�n, asociaci�n e interacci�n, en un enfoque sist�mico de variables relacionadas entre s�.

 

Diagrama

Descripci�n generada autom�ticamente

Figura 1 - Variables que inciden sobre el dise�o � su agrupaci�n por nodos (Elaboraci�n propia 2020)

 

3.       ESTADO DEL ARTE

La base de la metodolog�a sist�mica se ubica cronol�gicamente en el inicio del segundo cuarto del siglo XX (1937), Karl Ludwig Von Bertalanffy da origen a la teor�a sist�mica y la desarrolla publicando en 1969 su libro Teor�a general de sistemas, instala su abordaje cient�fico desde la concepci�n de sistema abierto, considerando aspectos conceptuales en una estructura ordenada cuyos atributos no pueden analizarse de manera relevante consider�ndolos individualmente, sin involucrar la relaci�n e interdependencia de sus partes.

En 1955, se crea la Sociedad para el Progreso en la Teor�a General de Sistemas promovida por Bartalanffy, Boulding, Midgley, Rapoport y Checkland.

En 1956, Kenneth Boulding en �la teor�a general de sistemas y la estructura cient�fica� gener� un nuevo paradigma clasificando los sistemas con niveles y orden jer�rquico.

Peter Checkland crea la metodolog�a de sistemas blandos (SSM), (Soft Systems Methodology), basada en una forma de pensamiento sist�mico.

Anatol Rapoport, a mediados del siglo XX en su Teor�a general de sistemas pone de manifiesto las implicancias filos�ficas de la perspectiva sist�mica con una exposici�n moderna del enfoque sist�mico.

Gerald Midgley (presidente de la Sociedad Internacional para las Ciencias de Sistemas 2013-2014) aborda la intervenci�n sist�mica a partir de cambios originados en agentes relacionados a la reflexi�n sobre los l�mites, particip� en el desarrollo del pensamiento sist�mico cr�tico y en el desarrollo de la teor�a de la cr�tica de los l�mites. Stafford Beer (1972), desarroll� un modelo que representa el desarrollo conceptual centrado en el enfoque sist�mico y la cibern�tica como herramienta que permite la retroalimentaci�n y la variabilidad requerida con circuitos cerrados de retroalimentaci�n en un conjunto de sistemas, subsistemas y procesos. Modelo de sistema viable.

George Klir, 1985, en un enfoque metodol�gico de la teor�a de sistemas refiere a la cantidad de sistemas que se pueden plantear a partir de un objeto es ilimitado, dada la variabilidad ilimitada de formas en que distintos observadores del sistema pueden interactuar con un objeto. Klir se interesa por la forma de percibir los sistemas.

Actualmente trabajos como los del Dr. Bernab� Hernandis Ortu�o (Universidad Polit�cnica de Valencia) definen marcos conceptuales en el desarrollo de una metodolog�a sist�mica aplicada al dise�o mediante la generaci�n de lazos de vinculaci�n, evoluci�n y mutaci�n de variables en un proceso, con un enfoque sist�mico de interpretaci�n de herramientas conceptuales que permiten abordar realidades complejas. Plantea un m�todo v�lido para tratar con sistemas con un grado de formalizaci�n que da respuesta a la necesidad de analizar en forma clara y sencilla la complejidad en el desarrollo de una metodolog�a sist�mica.

 

4.       METODOLOG�A

El m�todo utilizado consisti� en la aplicaci�n de la teor�a de aproximaci�n por iteraciones sucesivas, con relevamiento de resultados en las distintas etapas del proceso y la determinaci�n de nodos cr�ticos de retroalimentaci�n en el proceso de dise�o.

A partir del objetivo de creaci�n de un modelo sist�mico aplicado a un caso particular de dise�o, se simul� el comportamiento y se valid� el resultado obtenido. Para su elaboraci�n y validaci�n se utiliz� como caso particular del dise�o, el subsistema de suspensi�n delantera de un veh�culo, como parte del sistema tren delantero.

Se consideraron todas las variables intervinientes estableci�ndose un orden de relevancia, analizando sus interacciones e impacto en los niveles de subsistema y sistema, en un proceso retroalimentado. Las sucesivas iteraciones permitieron concluir con la creaci�n de una metodolog�a sist�mica que se valid� por simulaci�n de las distintas etapas de la investigaci�n desarrollada en la propuesta de dise�o. Se abordaron nuevas totalidades a partir del tratamiento l�gico de las relaciones de sus variables, considerando para ello sistemas y subsistemas de relaci�n atendiendo las caracter�sticas de microentorno y macro entorno del objeto de dise�o.

 

5.       RESULTADOS

La metodolog�a sist�mica aplicada al dise�o permite identificar nodos cr�ticos, estos surgen de la interrelaci�n de subsistemas pertenecientes a un sistema en com�n, permiten compatibilizar el dise�o de partes y de conjunto para relacionarse con otros sistemas ya definidos, de esta nueva relaci�n surge un dise�o final para el objeto del dise�o. La divisi�n en sistemas y subsistemas que se retroalimentan genera la visualizaci�n de posibles correcciones. Comprobada su factibilidad de aplicaci�n y determinados definitivamente los sistemas y subsistemas con sus variables, es posible definir las caracter�sticas finales del objeto del dise�o.

Este m�todo facilita el proceso de dise�o con un grado de impacto directamente proporcional a su complejidad, permite documentar ordenadamente el proceso y le da fiabilidad con visibilidad.

Desde el sistema exterior se aportan las variables de entrada al sistema, que en funci�n del proceso indicado en la Figura 2 retorna al mismo el objeto de dise�o, con caracter�sticas de DISE�O FINAL a partir del an�lisis de verificaci�n del comportamiento de sus subsistemas.

Diagrama

Descripci�n generada autom�ticamente

Figura 2 � El dise�o como metodolog�a sist�mica (Elaboraci�n propia 2020)

Considerando el producto como objeto del dise�o, en una primera etapa se identifican sus sistemas intervinientes y luego se los divide en subsistemas, estos �ltimos deben ser analizados en sus impactos de interrelaci�n, pudiendo ser o no satisfactorios.

En el caso que lo sean es adecuado avanzar defini�ndolo como dise�o del subsistema, que luego de un id�ntico estudio de otro subsistema exige el an�lisis de interrelaci�n entre ambos para definir su viabilidad. Si esta es posible se avanza en el dise�o final de cada sistema. Si no fuera satisfactoria la interrelaci�n de los subsistemas, se deben analizar los cambios necesarios, esto permite definir un conjunto de nuevas variables que se constituyen en variables de cambio o transformaci�n (mutaci�n), gener�ndose nuevas variables evolucionadas que deben analizarse en conjunto originando un nuevo sistema (sistema transformado o mutado), el cual puede constituirse en un nuevo dise�o final del sistema que a su vez se debe analizar relacion�ndolo con otros sistemas, tal cual lo antes indicado, si esta es posible se avanza en el dise�o final de cada sistema. Si el an�lisis de relaci�n de variables de cambio o transformaci�n no es adecuado es necesario recurrir a un nuevo nivel de variables de cambio o mutaci�n (variables de cambio nivel 1) (Figura 2), cuya relaci�n es tambi�n objeto de an�lisis para avanzar en el dise�o del sistema tal lo antes indicado o retroalimentar el sistema con nuevas variables.

Definido el dise�o de cada sistema, su interrelaci�n puede arrojar resultados positivos o presentar inconvenientes, en el primer caso se adoptan como definitivos los dise�os de los sistemas, si esto no ocurre es imperativo realizar un nuevo nivel de transformaci�n que da origen a las variables de cambio o mutaci�n nivel dos (Figura 2), las que vuelven a retroalimentar a los subsistemas y sistemas intervinientes.

Es entonces un modelo sist�mico de retroalimentaci�n permanente, que permite entregar al sistema exterior un adecuado dise�o que contempla las condiciones impuestas por cada sistema y subsistema interviniente en el objeto del dise�o y sus interrelaciones, con un conjunto de nodos cr�ticos de vinculaci�n por interrelaci�n que lo hacen posible. Surge as� la identificaci�n de tres tipos de variables de incidencia en todo el proceso, variables fundamentales o esenciales, variables descendientes o derivadas y variables de cambio.

Las primeras est�n vinculadas con las condiciones de macroentorno y contemplan conocimientos t�cnicos, experiencia, compromiso social y con el medio ambiente, interpretaci�n de necesidades internas y de mercado, y condiciones primarias de dise�o, estas son variables de entrada desde el sistema exterior; las segundas involucran al microentorno y consideran factibilidad productiva, productividad y recursos en general disponibles y las terceras vinculadas estrictamente a los sistemas y subsistemas y contemplan simulaciones prototipado, ensayos y verificaciones. Las variables de cambio est�n condicionadas por las esenciales y las derivadas.

 

6.       CONCLUSIONES

Se concluye que el m�todo sist�mico generado a partir de nodos cr�ticos de relaci�n, de interrelaci�n y de variabilidad, genera un proceso de retroalimentaci�n sist�mica que permite adecuar las partes del dise�o en funci�n de las condiciones preestablecidas en el comportamiento esperado del objeto del dise�o, constituy�ndose en una herramienta de utilidad facilitadora del proceso que permite la reducci�n de tiempos y costos, su aplicaci�n llevada al �mbito computacional logra su optimizaci�n en la generaci�n y almacenamiento de documentaci�n t�cnica respaldatoria ordenada de sus etapas con las adecuaciones producidas en cada una de ellas.

 

7.       REFERENCIAS

Capuz Rizo, S, Gomez Navarro, T. Ecodise�o-(2002). Ingenier�a del Ciclo de Vida para el Desarrollo de Productos Sostenibles � Valencia: Universidad Polit�cnica de Valencia. ISBN: 84-9705-191-2 [cuatro o m�s autores: Capuz Rizo, S., G�mez Navarro, T., Vivancos Bono, J., Vi�oles Cebolla, R., Ferre Gisbert, P., L�pez Garc�a, R., Bastante Ceca, M].

Editores: DRA. DEYANIRA BEDOLLA PEREDA, DR. AAR�N CABALLERO QUIROZ, DR. LUIS RODR�GUEZ MORALES, MTRA. NORA MORALES ZARAGOZA � (2016) - Facetas de la Evaluaci�n en el Dise�o � (edici�n digital) - editado por la Divisi�n de Ciencias de la Comunicaci�n y Dise�o, Universidad Aut�noma Metropolitana, Unidad Cuajimalpa - ISBN: 978-607-28-0831-7 Primera edici�n.

Hern�ndez Sampieri, R.; Fern�ndez Collado, C.; Baptista Lucio, P. (2014) Metodolog�a de la Investigaci�n � 6ta. edici�n McGraw-Hill / Interamericana Editores, S.A. DE C.V. M�xico D.F. ISBN: 978-1-4562-2396-0 .

Hernandis, B, Iribarren Navarro, E. (2000). Dise�o de Nuevos Productos-Una perspectiva sist�mica. Valencia: Universidad Polit�cnica de Valencia. ISBN: 84-7721-761-0 [dos autores].

Krik, Ev. (1999). Introducci�n a la ingenier�a y al Dise�o en Ingenier�a. � M�xico DF: Editorial Limusa S.A. de C.V.- Grupo Noriega Editores, 23ra. Imp. ISBN: 968-18-0176-8 [un autor].

 



[1] Art�culo Premiado en el XV COINI 2022