3.5 Diseño, construyo y pruebo prototipos de artefactos y procesos como respuesta a una necesidad o problema, teniendo en cuenta las restricciones y especificaciones planteadas.

Glosario 

• Diseño: se define como el proceso previo de configuración mental, "pre-figuración", en la búsqueda de una solución en cualquier campo. Utilizado habitualmente en el contexto de la industria, ingeniería, arquitectura, comunicación y otras disciplinas creativas. Para ello se necesitan ciertos pasos para poder diseñar:
  
  1. Observar y analizar el medio en el cual se desenvuelve el ser humano, descubriendo alguna necesidad.
  2. Evaluar, mediante la organización y prioridad de las necesidades identificadas.
  3. Planear y proyectar proponiendo un modo de solucionar esta necesidad, por medio de planos y maquetas, tratando de descubrir la posibilidad y viabilidad de la(s) solución(es).
  4. Ver, Construir y ejecutar llevando a la vida real la idea inicial, por medio de materiales y procesos productivos.
  Fuente: Diseño según Wikipedia

• Construir: Se emplea como sustantivo y como verbo; En los campos de la arquitectura e ingeniería, la construcción es el arte o técnica de fabricar edificios e infraestructuras. En un sentido más amplio, se denomina construcción a todo aquello que exige, antes de hacerse, disponer de un proyecto y una planificación predeterminada.
  También se denomina construcción a una obra ya construida o edificada, además a la edificación o infraestructura en proceso de realización, e incluso a toda la zona adyacente usada en la ejecución de la misma. Fuente: Construcción según Wikipedia

• Probar: Usar una cosa o ponerla a prueba para ver cómo funciona o qué resultado tiene: probar un artefacto tecnológico. Fuente: Probar

• Prototipo de un AT: El prototipo es la primera versión o modelo de su producto, en que ha incorporado algunos características del producto final. Se crean con rapidez y a un costo bajo para explorar la factibilidad del concepto preliminar. Se puede fabricar a mano un prototipo de materias simples, pero también se puede contratar la pericia de un ingeniero, diseñador o desarrollador profesional de prototipos. De todos modos, el objetivo del prototipo es ayudar al emprendedor a visualizar y refinar su producto porque aunque el producto funciona bien en teoría, no es hasta que se empiece a crearlo físicamente que se encuentra faltas. Fuente: Prototipo

• Necesidad: En un sentido general, la necesidad es un componente básico del ser humano que afecta su comportamiento, porque siente la falta de algo para poder sobrevivir o sencillamente para estar mejor. Por tanto, la necesidad humana es el blanco al que apunta la mercadotecnia actual para cumplir una de sus principales funciones, que es la de identificar y satisfacer las necesidades existentes en el mercado. Fuente: Necesidad

• Solución: En general, la solución es la respuesta a un problema. De forma más específica. Fuente: Solución según Wikipedia

• Restricciones: Son las pautas que limitan el uso intensivo de un AT, normalmente por seguridad y cuidado.

• Especificaciones: En áreas como la ingeniería y la manufactura, el término especificación representa un documento técnico oficial que establezca de forma clara todas las características, los materiales y los servicios necesarios para producir componentes destinados a la obtención de productos. Estos incluyen requerimientos para la conservación de dichos productos, su empaquetamiento, almacenaje y marcado así como los procedimientos para determinar su obtención exitosa y medir su calidad. Fuente: Especificación según Wikipedia

¿Cómo se diseña un AT?

La gran mayoría de  las cosas que nos rodean son objetos tecnológicos, es decir, han tenido una intervención del ser humano. Para fabricar los objetos, sean éstos de una sola pieza o de varias piezas, se requiere de materiales, energía, tecnología para la transformación y seres humanos capacitados.

Por ejemplo, en la industria minera se utilizan equipos de materiales resistentes y de grandes dimensiones. Muchas piezas se construyen por separado para luego montarlas y armar la máquina. Cada una de estas piezas tiene un proceso de producción individual, en el que se siguen las mismas etapas de otros procesos de fabricación.

¿De qué manera se construye?

Si el costo de fabricación de un prototipo no es excesivamente alto (donde el tope sea probablemente el caso de un nuevo modelo de automóvil), su fabricación permite detectar y resolver problemas no previstos en la etapa de diseño. Cuando el costo es prohibitivo, caso ejemplo, el desarrollo de un nuevo tipo de avión, se usan complejos programas de simulación y modelado numérico por computadora o modernización matemática, donde un caso simple es la determinación de las características aerodinámicas usando un modelo a escala en un túnel de viento.

¿Cuales son las especificaciones para probar un AT?

Estas especificaciones se pueden basar de dos formas, de su constitución técnica o su uso:


Uso:   

• Son productos de ergonomía, una fuerza del crecimiento económico y una buena parte de la vida.
• La innovaciones tecnológicas afectan por las tradiciones culturales de la sociedad.
• Son un medio de poner poder militar.
• Los principales medios para la fabricación de artefactos son la energía y la información.
• La energía permite dar a la materiales la forma, ubicación y composición que están descritas por la información.

Constitución técnica:

• Piezas o partes fijas: que pueden ser los apoyos, el soporte o estructura exterior.

• Piezas o partes móviles: que corresponden a las piezas que se mueven y que con el movimiento permiten que se realice la función.

• Circuitos eléctricos: son las conexiones internas que permiten que llegue la información al motor para que funcione o para regular el funcionamiento.

• Circuitos de fluidos: corresponden a las conexiones y tuberías que permiten el flujo de fluidos como el agua, el aceite y el combustible.

¿Qué problema o necesidad requiere solución de diseño, construcción o prueba del AT?

Pese a que es necesario la atención para la solución del diseño, empezando por los materiales para esta solución el buen procedimiento y la buena guía para que todo salga bien y así poder completar el objetivo de que el artefacto este en buen estado y darle un buen uso.

Durante esta, deben quedar bien acotados tanto las características intrínsecas del problema, como los factores externos que lo determinan o condicionan. El resultado debe expresarse como una función cuya expresión mínima es la transición, llevada a cabo por el artefacto, de un estado inicial a un estado final. Por ejemplo, en la tecnología de desalinización del agua, el estado inicial es agua salada, en su estado natural, el final es esa misma agua pero ya potabilizada, y el artefacto es un desalinizador. Una de las características críticas es la concentración de sal del agua, muy diferente, por ejemplo, en el agua oceánica de mares abiertos que en mares interiores como el Mar Muerto. Los factores externos son, por ejemplo, las temperaturas máxima y mínima del agua en las diferentes estaciones y las fuentes de energía disponibles para la operación del desalinizador.

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