La ingeniería concurrente ( CE ) es una metodología de trabajo que enfatiza la paralelización de tareas (es decir, realizar tareas simultáneamente), lo que a veces se denomina ingeniería simultánea o desarrollo de producto integrado ( IPD ) utilizando un enfoque de equipo de producto integrado . Se refiere a un enfoque utilizado en el desarrollo de productos en el que se integran funciones de ingeniería de diseño, ingeniería de fabricación y otras funciones para reducir el tiempo necesario para llevar un nuevo producto al mercado. [1]
Introducción
Una publicación de 2008 describió la ingeniería concurrente como un nuevo sistema de gestión de diseño que ha madurado en los últimos años para convertirse en un enfoque de sistemas bien definido para optimizar los ciclos de diseño e ingeniería. [2] La ingeniería concurrente se ha implementado en varias empresas, organizaciones y universidades, sobre todo en la industria aeroespacial. A principios de la década de 1990, CE también se adaptó para su uso en el campo de la automatización de la información y el contenido, proporcionando una base para la organización y gestión de proyectos fuera del sector de desarrollo de productos físicos para el que fue diseñado originalmente. Organizaciones como la Agencia Espacial Europea 's Concurrent Design Facility hacer uso de diseño simultáneo para llevar a cabo estudios de viabilidad para misiones futuras.
La premisa básica de la ingeniería concurrente gira en torno a dos conceptos. La primera es la idea de que todos los elementos del ciclo de vida de un producto, desde la funcionalidad, la producción, el ensamblaje, las pruebas, el mantenimiento, el impacto ambiental y, finalmente, la eliminación y el reciclaje, deben tenerse en cuenta en las primeras fases de diseño. [3]
El segundo concepto es que todas las actividades de diseño deben ocurrir al mismo tiempo, es decir, al mismo tiempo. La idea es que la naturaleza concurrente de estas actividades aumenta significativamente la productividad y la calidad del producto. [4] De esta manera, los errores y los rediseños se pueden descubrir al principio del proceso de diseño cuando el proyecto aún es flexible. Al localizar y solucionar estos problemas de forma temprana, el equipo de diseño puede evitar lo que a menudo se convierten en errores costosos a medida que el proyecto pasa a modelos computacionales más complicados y, finalmente, a la fabricación real de hardware. [5]
Como se mencionó anteriormente, parte del proceso de diseño es garantizar que se tenga en cuenta todo el ciclo de vida del producto. Esto incluye establecer los requisitos del usuario, propagar los primeros diseños conceptuales, ejecutar modelos computacionales, crear prototipos físicos y, finalmente, fabricar el producto. En este proceso se incluye tener en cuenta la financiación completa, la capacidad de la fuerza laboral y los requisitos de tiempo. Un estudio de 2006 afirmó que una implementación correcta del proceso de diseño concurrente puede ahorrar una cantidad significativa de dinero, y que las organizaciones se han estado moviendo hacia el diseño concurrente por esta razón. [4] También es altamente compatible con el pensamiento de sistemas y la ingeniería verde .
La ingeniería concurrente reemplaza el flujo de diseño secuencial más tradicional, o "Modelo de cascada". [6] [7] En la ingeniería concurrente se utiliza en su lugar un método de desarrollo iterativo o integrado. [8] El método Waterfall se mueve de manera lineal, comenzando con los requisitos del usuario y avanzando secuencialmente hacia el diseño y la implementación, hasta que tenga un producto terminado. En este sistema de diseño, un equipo de diseño no miraría rápidamente hacia atrás o hacia adelante desde el paso en el que se encuentra para solucionar o anticipar problemas. En el caso de que algo salga mal, el diseño generalmente debe desecharse o modificarse en gran medida. El proceso de diseño concurrente o iterativo fomenta cambios rápidos de rumbo, de modo que se tengan en cuenta todos los aspectos del ciclo de vida del producto, lo que permite un enfoque más evolutivo del diseño. [9] La diferencia entre los dos procesos de diseño se puede ver gráficamente en la Figura 1.
Una parte importante del método de diseño concurrente es que al ingeniero individual se le da mucha más voz en el proceso de diseño general debido a la naturaleza colaborativa de la ingeniería concurrente. Se afirma que otorgar propiedad al diseñador mejora la productividad del empleado y la calidad del producto, basándose en la suposición de que las personas a las que se les da un sentido de gratificación y propiedad sobre su trabajo tienden a trabajar más duro y a diseñar un producto más robusto, en lugar de a un empleado al que se le asigna una tarea con poca participación en el proceso general. [5]
Desafíos asociados con el diseño concurrente
El diseño concurrente conlleva una serie de desafíos, como la implementación de revisiones de diseño tempranas, la dependencia de una comunicación eficiente entre ingenieros y equipos, la compatibilidad del software y la apertura del proceso de diseño. [10] Este proceso de diseño generalmente requiere que los modelos de computadora ( diseño asistido por computadora , análisis de elementos finitos ) se intercambien de manera eficiente, algo que puede ser difícil en la práctica. Si estos problemas no se abordan correctamente, es posible que el diseño simultáneo no funcione de manera eficaz. [11] Es importante señalar que, aunque la naturaleza de algunas actividades del proyecto, el proyecto impone un grado de linealidad (finalización del código de software, desarrollo de prototipos y pruebas, por ejemplo), la organización y gestión de equipos de proyecto para facilitar el diseño concurrente puede generar beneficios significativos. que provienen de un mejor intercambio de información.
Existen proveedores de servicios que se especializan en este campo, no solo capacitando a las personas sobre cómo realizar el diseño concurrente de manera efectiva, sino también brindando las herramientas para mejorar la comunicación entre los miembros del equipo.
Elementos
Equipos multifuncionales
Los equipos multifuncionales incluyen personas de diferentes áreas del lugar de trabajo que están involucradas en un proceso en particular, incluida la fabricación, el diseño de hardware y software, el marketing, etc.
Realización concurrente de productos
Hacer varias cosas a la vez, como diseñar varios subsistemas simultáneamente, es fundamental para reducir el tiempo de diseño y está en el corazón de la ingeniería concurrente.
Intercambio de información incremental
El intercambio de información incremental ayuda a minimizar la posibilidad de que la realización simultánea del producto dé lugar a sorpresas. "Incremental" significa que tan pronto como se dispone de nueva información, se comparte e integra en el diseño. Los equipos multifuncionales son importantes para el intercambio eficaz de información de manera oportuna.
Gestión integral de proyectos
La gestión integrada de proyectos garantiza que alguien sea responsable de todo el proyecto y que la responsabilidad no se transfiera una vez que se haya realizado un aspecto del trabajo.
Definición
Se utilizan varias definiciones de ingeniería concurrente.
El primero es utilizado por Concurrent Design Facility ( ESA ):
La ingeniería concurrente (CE) es un enfoque sistemático para el desarrollo de productos integrados que enfatiza la respuesta a las expectativas del cliente. Encarna los valores del equipo de cooperación, confianza e intercambio de tal manera que la toma de decisiones se realiza por consenso, involucrando todas las perspectivas en paralelo, desde el comienzo del ciclo de vida del producto .
El segundo es de Winner, et al., 1988:
La ingeniería concurrente es un enfoque sistemático para el diseño integrado y concurrente de productos y sus procesos relacionados, incluidos la fabricación y el soporte. Este enfoque tiene la intención de hacer que los desarrolladores desde el principio consideren todos los elementos del ciclo de vida del producto, desde la concepción hasta la eliminación, incluida la calidad, el costo, el cronograma y los requisitos del usuario. [12]
Usando CE
Actualmente, varias empresas, agencias y universidades utilizan CE. Entre ellos se pueden mencionar:
- Instalación de diseño concurrente de la Agencia Espacial Europea
- Equipo X de la NASA - Laboratorio de propulsión a chorro
- Centro de Diseño Integrado de la NASA (IDC), Laboratorio de Diseño de Misión (MDL) y Laboratorio de Diseño de Instrumentos (IDL) - Centro de Vuelo Espacial Goddard
- CNES - Agencia Espacial Francesa
- ASI - Agencia Espacial Italiana
- Boeing
- EADS Astrium - Oficina de diseño de satélites
- Thales Alenia Space
- El Centro de Diseño Conceptual de la Corporación Aeroespacial
- STV Incorporado
- Instalación de ingeniería concurrente del Centro Aeroespacial Alemán
- Centro espacial EPFL
- Schlumberger
- Harley Davidson
- ASML
Ver también
- Diseño y fabricación concurrentes
- ESA 's Fondo Concurrente Diseño
- Servidor de diseño concurrente abierto
- Ciclo de vida del producto
- Gestión del ciclo de vida del producto
Referencias
- ^ "Los principios del desarrollo de productos integrados" . Soluciones NPD . Asociados DRM. 2016 . Consultado el 7 de mayo de 2017 .
- ^ Ma, Y., Chen, G. y Thimm, G .; "Cambio de paradigma: Ingeniería concurrente e ingeniería colaborativa basada en características unificadas y asociativas", Journal of Intelligent Manufacturing , doi : 10.1007 / s10845-008-0128-y
- ^ Kusiak, Andrew; Ingeniería concurrente: automatización, herramientas y técnicas
- ^ a b Quan, W. & Jianmin, H., Un estudio sobre el mecanismo colaborativo para el diseño de productos en ingeniería concurrente distribuida IEEE 2006. DOI: 10.1109 / CAIDCD.2006.329445
- ^ a b Kusiak, Andrew, Ingeniería concurrente: automatización, herramientas y técnicas
- ^ "El modelo de cascada estándar para el desarrollo de sistemas", página web de la NASA , 14 de noviembre de 2008
- ^ Kock, N. y Nosek, J., " Expandiendo los límites de la colaboración electrónica ", IEEE Transactions on Professional Communication , Vol 48 No 1, marzo de 2005.
- ^ Ma, Y., Chen, G., Thimm, G., "Cambio de paradigma: Ingeniería concurrente unificada y asociativa basada en características e ingeniería colaborativa", Journal of Intelligent Manufacturing , doi : 10.1007 / s10845-008-0128-y
- ^ Royce, Winston, " Gestión del desarrollo de grandes sistemas de software ", Actas de IEEE WESCON 26 (agosto de 1970): 1-9.
- ^ Kusiak, Andrew, "Ingeniería concurrente: automatización, herramientas y técnicas"
- ^ Rosenblatt, A. y Watson, G. (1991). "Concurrent Engineering", IEEE Spectrum , julio, págs. 22-37.
- ^ Ganador, Robert I., Pennell, James P., Bertrand, Harold E. y Slusarczuk, Marko MG (1991). " El papel de la ingeniería concurrente en la adquisición de sistemas de armas ", Informe R-338 del Instituto de Análisis de Defensa , diciembre de 1988, p v.