Metodología de Diseño - por Nigel Cross (Nivel II)

Metodología de Diseño


Nigel Cross define metodología de diseño como "el estudio de los principios, prácticas y procedimientos de diseño en un sentido amplio. Su objetivo central está relacionado con el cómo diseñar, e incluye el estudio de cómo los diseñadores trabajan y piensan; el establecimiento de estructuras apropiadas para el proceso de diseño; el desarrollo y aplicación de nuevos métodos, técnicas y procedimientos de diseño; y la reflexión sobre la naturaleza y extensión del conocimiento del diseño y su aplicación a problemas de diseño" (Lloyd, 2004)


El Proceso de Diseño / Nigel Cross


Modelos Descriptivos

Ha habido muchos intentos de elaborar mapas o modelos del proceso. Algunos de estos modelos simplemente describen las secuencias de actividades que ocurren tìpicamente en el diseño; otros modelos intentan prescribir un patrón mejor o màs apropiado de actividades.


Los modelos descriptivos del proceso de diseño generalmente hacen énfasis en la importancia de generar un concepto de solución en una etapa temprana del proceso, reflejando de esta manera la naturaleza “enfocada a la solución” del pensamiento en el diseño. Esta “conjetura” de solución inicial se somete después a un análisis, evaluación, refinamiento y desarrollo. En ocasiones, por supuesto, el análisis y la evaluación muestran fallas fundamentales en la conjetura inicial y ésta tiene que abandonarse, generarse un nuevo concepto y volver a comenzar el ciclo. El proceso es heurístico: emplear la experiencia previa, guías generales y “reglas prácticas” que llevan a lo que el diseñador espera que sea la dirección correcta, pero sin ninguna garantía absoluta de éxito.

En el capítulo 1, se desarrolló un modelo descriptivo sencillo para el proceso de diseño, basado en las actividades esenciales que realiza el diseñador. El punto culminante del proceso es la comunicación de un diseño, listo para su fabricación. Previamente a esto, la propuesta de diseño se somete a una evaluación comparándola con las metas, las restricciones y los criterios del planteamiento del diseño. La propuesta misma surge de la generación de un concepto por parte del diseñador, generalmente después de alguna exploración inicial del espacio del problema mal definido. Al colocar estos 4 tipos de actividades en su secuencia natural, se tiene un modelo sencillo de cuatro etapas del proceso de diseño: exploración, generación, evaluación, comunicación.
Este sencillo modelo se muestra en el diagrama de la figura 7. Si se supone que la etapa de evaluación no siempre conduce directamente a la comunicación de un diseño final sino que en ocasiones debe elegirse un concepto nuevo y más satisfactorio, se muestra un ciclo iterativo de retroalimentación desde la etapa de evaluación hasta la etapa de generación.

Los modelos del proceso de diseño elaboran bajo esta forma de diagrama de flujo, con el desarrollo del diseño procediendo de una etapa a la siguiente, pero con ciclos de retroalimentaciòn que muestren vueltas iterativas a etapas previas que frecuentemente son necesarias. Por ejemplo, French desarrolló un modelo más detallado del proceso de diseño, que se muestra en la figura 8, basado en las siguiente actividades:

• Análisis del Problema 
• Diseño Conceptual 
• Dar forma a los esquemas 
• Desarrollo de detalles 

En el diagrama, los círculos representan las etapas o resultados alcanzados y los rectángulos representan actividades o trabajo en curso.

El proceso comienza con un planteamiento inicial de una “necesidad”, y la primera actividad de diseño es en “análisis del problema”. French sugiere que:

El análisis del problema es una parte pequeña pero importante del proceso global. El resultado es un planteamiento del problema, y éste puede tener tres elementos:

1. Un planteamiento del propio problema de diseño
2. Las limitaciones que se imponen a la solución, por ejemplo, códigos de práctica, requisitos estatutarios, normas de los clientes, fechas de terminación, etc.
3. El criterio de excelencia hacia el que se va a trabajar.


Estos tres elementos corresponden a las metas, restricciones y criterios del planteamiento del diseño.
Las actividades que siguen, segùn French, son entonces:

Diseño Conceptual
Esta fase...toma el planteamiento del problema y genera soluciones amplias, en forma de esquemas. Es la fase que impone mayores demandas al diseñador y donde existe el mayor campo para mejoras espectaculares. Es la fase donde necesitan conjuntarse la ciencia de la ingeniería, el conocimiento práctico, los métodos de producción y los aspectos comerciales, y donde se toman decisiones sobre las jerarquía y la relación entre los principales aspectos del producto.

Dar forma a los esquemas
En esta fase los esquemas se trabajan con mayor detalle y, si existe más de uno, se hace una elección final entre ellos. El producto final es generalmente un conjunto de dibujos del arreglo general. Hay (o debería haber) una buena cantidad de retroalimentación desde esta fase a la fase del diseño conceptual.

Desarrollo de detalles
Ésta es la última fase, en la que quedan por decidir un número muy grande de puntos pequeños pero esenciales. La calidad de este trabajo debe ser buena, pues de lo contrario se incurrirá en demoras y gastos, o incluso en un fracaso; las computadoras están cubriendo cada vez más los aspectos monótonos de este trabajo, que demanda habilidad y paciencias, al mismo tiempo que reducen la posibilidad de errores.

Estas actividades son típicas de los diseños convencionales de ingeniería. Las figuras 9,10 y 11 ilustran el tipo de trabajo que se da en cada etapa. Las ilustraciones son ejemplos del diseño de una pequeña mezcladora de concreto. El diseño conceptual se muestra en la figura 9, donde se proponen tres alternativas para la transmisión desde el motor hasta el tambor mezclador. El diseño para dar la forma se muestra en la figura 10, en donde se desarrolla el concepto(c) en términos de la forma para soportar y ensamblar el motor, el tambor, las poleas, etc. La figura 11 muestra un pequeño ejemplo del diseño de detalles, en el que la placa de montaje del motor se rediseña de una forma en T soldada a una sección en canal en forma de U, después de que una serie de pruebas de un prototipo mostraron que ocurría vibración excesiva con la primera.
-Alternativas para la transmisión en un mezclador pequeño de concreto-


Modelos Prescriptivos:
Al igual que los modelos que describen simplemente un proceso de diseño más o menos convencional y heurístico, ha habido varios intentos de elaborar modelos prescriptivos (se crearon para ordenar un proceso caótico e improvisado) del modelo de diseño. Estos últimos modelos tratan de persuadir o motivar a los diseñadores a adoptar mejores formas de trabajar. Generalmente ofrecen un procedimiento sistemático a seguir, más algorítmico, y se considera que proporcionan una metodología de diseño particular.

Muchos de estos modelos prescriptivos han enfatizado la necesidad de un trabajo más analítico que preceda a la generación de conceptos de solución. La intención es tratar de asegurar que el problema de diseño se entienda completamente, que no se pasen por alto elementos importantes del mismo y que se identifique el problema real. Existen infinidad de ejemplos de soluciones excelentes al problema incorrecto!

En consecuencia, estos modelos han tendido a sugerir una estructura básica para el proceso de diseño de análisis-síntesis-evaluación. Estas etapas fueron definidas por Jones en un primer ejemplo de una metodología sistemática de diseño, como sigue:

Análisis: 

Elaborar una lista de todos los requisitos de diseño y la reducción de éstos a un conjunto completo de especificaciones de rendimiento lógicamente relacionadas.

Síntesis: 

Encontrar soluciones posibles para cada especificación de rendimiento individual y desarrollar diseños completos a partir de éstos con el mínimo compromiso posible.

Evaluación: 

Evaluar la exactitud con la cual los diseños alternativos satisfacen los requisitos de rendimiento para la operación, manufactura y ventas antes de seleccionar el diseño final.

Esto puede sonar muy similar al proceso convencional de diseño, pero el énfasis aquí está en las especificaciones de rendimiento, derivadas lógicamente a partir del problema de diseño, generando varios conceptos de diseño alternativos, desarrollando las mejores soluciones secundarias y haciendo una elección racional del mejor de los diseños alternativos. Dichos procedimientos aparentemente sensatos y racionales no siempre se siguen en la práctica convencional del diseño.

Archer desarrolló un modelo prescriptivo más detallado, el cual se resume en la figura 12. Éste incluye interacción con el mundo exterior del proceso de diseño, como información del cliente, la capacitación y experiencia del diseñador, otras fuentes de información,etc. El resultado es, por supuesto, la comunicación de una solución específica. Esta información de entrada y los resultados se muestran como algo externo al proceso de diseño en el diagrama de flujo, el cual también tiene como característica muchos ciclos de retroalimentación. Dentro del proceso de diseño, Archer identificó seis tipos de actividad:

Programación- establecer aspectos cruciales; proponer un curso de acción. (Un esquema de lo que se va a hacer).

Recopilación de datos- recopilar, clasificar y almacenar datos.

Análisis- identificar problemas secundarios; preparar especificaciones de rendimiento (o de diseño); reevaluar el programa propuesto y estimaciones.

Síntesis- preparar bosquejos de las propuestas de diseño.

Desarrollo- desarrollar un diseño o diseños prototipo; preparar y realizar estudios de validación.

Comunicación- preparar la documentación de manufactura.

Archer resumió a éste como un proceso de tres amplias fases: analítica, creativa y ejecutiva (figura 13). Sugirió que:

Una de las características especiales del proceso de diseño es que la fase analítica con la que comienza requiere una observación objetiva y un razonamiento inductivo, en tanto que la fase creativa, que está en el corazón de la misma, requiere participación, juicio subjetivo y razonamiento deductivo. Una vez que se toman las decisiones cruciales, el proceso de diseño continúa con la ejecución de los dibujos de trabajo, programas, etc., en una forma objetiva y descriptiva, como ya se mencionó. El proceso de diseño es, de esa forma, un sandwich creativo. El pan del objetivo y del análisis sistemático puede ser grueso o delgado, pero el hecho creativo siempre está ahí en el medio.

Se han propuesto algunos modelos mucho más complejos pero éstos tienden a oscurecer la estructura general del proceso de diseño; sumergiéndolo en el detalle de las numerosas tareas y actividades que son necesarias en todo trabajo práctico de diseño. Un modelo razonamblemente completo que aún retiene claridad es el que ofrecen Pahl y Beitz. Se basa en las siquientes etapas de diseño:


Clarificación de la Tarea: 

Recopilar información acerca de los requerimientos que deben incorporarse en la solución y también acerca de las restricciones.

Diseño Conceptual: 

Establecer estructuras funcionales; buscar principios de solución apropiados; combinarlos en variantes de conceptos.

Diseño para dar la forma:

Partiendo del concepto, el diseñador determina el arreglo y las formas, y desarrolla un producto técnico o sistema de acuerdo con las consideraciones técnicos y económicas.

Diseño de detalles: 

Finalmente se plantean o se desarrollan el arreglo, la forma, las dimensiones y las propiedades superficiales de todas las partes individuales; se especifican los materiales; se vuelven a verificar los aspectos técnicos y la factibilidad económica; se preparan todos los dibujos y otros documentos para producción. 

Fuente: 
Libro "Métodos de Diseño" de Nigel Cross.