Ventajas y desventajas de usar modelos físicos

Ventajas

  • Explora y prueba ideas
  • Fácilmente comprensible
  • Comunicación con los clientes
  • Comunicación con los miembros del equipo
  • Habilidad para manipular ideas mejor que con dibujos
  • Es tangible
  • Puede alcanzar diferentes públicos: desde clientes que no tienen una visión técnica hasta ingenieros
  • Pueden tratarse consideraciones de diseño antes de llegar a la producción lo que significa que el “aspecto verde” (ecológico) del producto puede ser mejorado
  • Puede ser utilizado en pruebas e investigación de usuarios más fácilmente.
  • Facilita la comunicación con el cliente:
    • pueden manipularse manualmente por lo que favorece las pruebas por parte de consumidores, considerando aspectos del diseño relacionado con la ergonomía
    • los consumidores potenciales pueden ver la forma, proporciones y color del producto fácilmente
    • es fácilmente entendible por un público no especializado

Desventajas

  • Los diseñadores pueden hacer fácilmente suposiciones sobre la precisión con la que un modelo representa la realidad/ puede no ser preciso
  • Puede que no funcione como el producto final
  • Podría no estar hecho del mismo material
  • Lleva tiempo realizarlos
  • Puede ser costoso (prototipos)
  • Se requieren ciertas habilidades para producir el modelo, en ocasiones altas.
  • Se necesitan recursos: maquinaria, materiales, y equipamiento
  • Se gasta materia prima, energía, cuya eliminación no es amable con el medio ambiente

Modelos instrumentados

“Los modelos físicos instrumentados tienen la capacidad de tomar medidas con el objetivo de ofrecer información cuantitativa exacta con la que poder realizar análisis. Estos modelos se pueden usar eficazmente para investigar numerosos fenómenos como el flujo de los fluidos en sistemas hidráulicos o en túneles de viento, la tensión en las estructuras y la interacción del usuario con un producto. Por ejemplo, un modelo instrumentado de un teclado puede registrar las acciones del usuario y ofrecer datos de la frecuencia de uso de las teclas y el número de errores que comete el usuario (esto es, el número de veces que se pulsan la teclas Retroceso o Suprimir). Estos modelos se pueden escalar en términos de geometría y fuerzas importantes.”(1)

Los modelos instrumentados son modelos que tienen sensores conectados para tomar medidas. Dependiendo del propósito del modelo, el diseñador puede medir diferentes cosas como fuerza, velocidad, temperatura, etc. Los datos se utilizan para validar que el producto podrá funcionar correctamente y / o para informar decisiones sobre cambios en el diseño.

 

 

 

Usar modelos instrumentados para medir el nivel de rendimiento de un producto y facilitar la evaluación y pruebas formativas en curso

Los modelos físicos instrumentados están equipados para tomar medidas y proporcionar respuestas cuantitativas precisas para su análisis posterior. Se pueden usar de manera efectiva para investigar muchos fenómenos como los flujos de fluidos en sistemas hidráulicos o en túneles de viento, estrés dentro de estructuras e interacción del usuario con un producto. Por ejemplo, un modelo instrumentado de un teclado puede registrar las acciones del usuario y proporcionar datos sobre la frecuencia con que se usan las teclas y la cantidad de errores que comete un usuario (es decir, la cantidad de veces que se usa la tecla de retroceso o de eliminación). Estos modelos se pueden escalar en términos tanto en tamaño como en fuerzas importantes.

Los modelos instrumentados pueden simular las dimensiones, las proporciones de peso y la articulación de un objeto, y generalmente se equipan para registrar datos sobre el comportamiento dinámico del producto. Estos datos pueden incluir variables como la velocidad, la fuerza, la flexión, el plegado o la torsión del producto. Estos son modelos que contienen en ellos equipos de prueba y permiten que los datos se registren para analizarlos mientras el modelo está en uso. Los datos se pueden analizar y las decisiones de diseño/fabricación se pueden tomar a partir de esto.

Referencias:

(1) Material de ayuda al profesor de Tecnología del Diseño (ibo.org)

Bibliografía:

Peter and Roger Metcalfe, Design and Technology 2nd Edition, 2015 IBID Press

Modelos básicos y Prototipos

“Los modelos básicos se usan para probar ideas. Son representaciones a escala o a tamaño real de un producto que se usan para obtener comentarios y opiniones de los usuarios. Un modelo básico se puede considerar un prototipo si incluye alguna funcionalidad.”(1)

Los términos modelo básico y prototipo se utilizan a menudo indistintamente, sin embargo presentan diferencias:

Un modelo básico es un modelo tridimensional a escala o también a escala real, están realizados habitualmente en materiales distintos a los que se emplearán en el producto final y se utilizan para ahorrar tiempo y dinero con respecto al desarrollo de prototipos más precisos. Se realizan para detectar defectos de diseño en las fases más tempranas de diseño. No tienen funcionalidades pero se pueden utilizar para evaluar la estética y la ergonomía de los productos. Deben realizarse varios para poder pasar a la siguiente fase.

Imagen extraída de : Design Tech for IB Students

“Un prototipo es un ejemplo o modelo construido para probar un concepto o proceso, o para actuar como un objeto que se va a replicar o del que se quiere obtener alguna información. Los prototipos se usan para probar y validar ideas durante todo el desarrollo del diseño. Se pueden emplear para ofrecer especificaciones sobre un producto real y funcional en lugar de uno teórico. Los prototipos se desarrollan para trabajar a partir de dos perspectivas: el punto de vista del equipo de desarrollo, que puede aprender creando el producto, y el punto de vista del usuario, del cual puede aprender el equipo de desarrollo interactuando con el usuario y a través de sus comentarios y opiniones. Un prototipo se puede desarrollar con distintos grados de fidelidad, dentro de una variedad de usuarios y contextos ambientales.

El rango de fidelidad es:

  • Fidelidad baja: representación conceptual análoga a la idea
  • Fidelidad media: representación de aspectos de la idea
  • Fidelidad alta: modelo básico de la idea, lo más parecido posible al producto final

El rango de contextos es:

  • Restringido: en un entorno controlado
  • General: cualquier usuario, cualquier entorno
  • Parcial: usuario o entorno final
  • Total: usuario y entorno final

La combinación de fidelidad y contexto permite validar una idea y conocimientos adicionales para el desarrollo.”(1)

Los prototipos son modelos que también incluyen aspectos funcionales del diseño. Los prototipos se ven y se sienten como el artículo de producción real, pero se producen para proporcionar una evaluación final completa antes de la producción en masa. Permiten también a los departamentos de marketing comenzar las campañas de publicidad antes de que comience el proceso de producción.

Prototipo del IMX Huro es un crossover eléctrico con un sistema de conducción totalmente autónoma (Robert Hradil / Getty). Imagen extraída de: Los concept cars más interesantes del salón de Ginebra

Referencias:

(1) Material de ayuda al profesor de Tecnología del Diseño (ibo.org)

Bibliografía:

Peter and Roger Metcalfe, Design and Technology 2nd Edition, 2015 IBID Press

Modelos estéticos

“Los modelos estéticos se desarrollan para que tengan el tacto y la apariencia del producto final. Se usan con múltiples propósitos, como probar la ergonomía y evaluar el atractivo visual. Los modelos estéticos se parecen al producto final, pero no funcionan igual. Los modelos estéticos pueden ser relativamente simples, formados por trozos sólidos de espuma y pintados como el objeto real, o más complejos, simulando el peso, equilibrio y propiedades de los materiales.

Normalmente, los modelos estéticos se diseñan solo para ser mostrados, no para manipularse excesivamente. Ofrecen a los no diseñadores una buena representación del tacto y la apariencia de un objeto. Por ejemplo, los ingenieros de producción pueden tomar datos y evaluar la viabilidad a fin de adaptar los sistemas de fabricación. Los modelos estéticos son caros de generar, ya que necesitan tener un buen acabado superficial y un tamaño real.”(1)

Referencias:

(1) Material de ayuda al profesor de Tecnología del Diseño (ibo.org)

 

Información adicional sobre el concepto de la estética:

Extraída de: BREVE HISTORIA DE LA ESTETICA – Carlos Castillo

“La palabra “estética” no hizo su aparición hasta el siglo XVIII al emplearla Baumgarten (1714-1762). Conforme a la etimología del término griego aisthesis, significa “teoría de la sensibilidad”. Sin embargo la estética, aún sin llevar todavía ese nombre, existe desde tiempos de la antigüedad e incluso desde la prehistoria.  La estética siempre ha estado mezclada con la reflexión filosófica, con la crítica literaria o con la historia del arte. Es a partir del renacimiento donde comienzan diferentes vertientes y reflexiones sobre la misma.  Más adelante las vanguardias serán las que marcarán los patrones de belleza que rigen hasta nuestros días.  Es de vital importancia conocer estos cambios en las tendencias artísticas para entender también los cambios estéticos.

“La estética es el campo de conocimiento que estudia los fenómenos, acontecimientos y acciones humanas en relación con el modo que tiene el ser humano de percibirlas, comprenderlas, expresarlas o comunicarlas.  Como rama de la filosofía tradicionalmente se ha dedicado a reflexionar y debatir en torno a los conceptos que se han hallado de un modo u otro en las obras de arte.  La estética como ámbito de estudio procede de la experiencia de conocimiento estético que el ser humano tiene de lo que le rodea.  Su definición deriva de aquélla, y por tanto, estaría constituido por el conjunto de fenómenos, acontecimientos, hechos culturales y acciones humanas que nos muestran en algún aspecto un modo de percepción, de comprensión, de interpretación, de expresión o de comunicación.  En el caso del arte, lo estético está relacionado con las reflexiones que genera una obra, con sus modos de percibirla, comprenderla e interpretarla.  Todo ello se concreta en objetos o situaciones en que notamos elementos que no se refieren primariamente a la existencia física de los objetos sino a su existencia cultural, al espacio comunicativo que se les otorga en una sociedad o en una época, o a sus aportaciones a la comprensión del mundo y de la experiencia humana.”(2)

(2) Ricardo, Marín Viadel. Didáctica de la Educación Artística, Editorial Pearson, Madrid, España, 2003, p.149.

Modelos a escala

“Un modelo a escala es una copia física mayor o menor que un objeto. Los modelos a escala permiten visualizar, a partir de un examen del modelo, información representada por el modelo. Un buen ejemplo de modelos a escala se puede ver en la arquitectura, donde un edificio se modela a escala muy reducida. Esto permite que los diseñadores visualicen la estructura del edificio, pero también la estética y las líneas exteriores e interiores.

En el entorno real en que se va a utilizar el producto o sistema se pueden resaltar los factores imprevistos.

El propósito de un modelo a menor escala puede ser, por ejemplo, tener una mejor visión de conjunto para poder realizar pruebas.

El propósito de un modelo a mayor escala puede ser ver la estructura de las cosas que normalmente son demasiado pequeñas para verse bien o porque simplemente no se pueden ver, por ejemplo, un modelo de un insecto o de una molécula.”(1)

Los modelos arquitectónicos (maquetas) son una herramienta de diseño rápida y barata utilizada por los arquitectos para visualizar los espacios, considerar las relaciones entre el edificio y su entorno o su impacto en el paisaje y también son útiles para mostrar a los clientes. Los modelos utilizados para mostrar grandes desarrollos pueden realizarse a escala 1/100 , mientras que los de viviendas unifamiliares que requieran más detalle pueden realizarse a 1/20. Se realizan en multitud de materiales aunque los más comunes son: cartón, cartón pluma, cartón corrugado, cartulinas, madera de balsa, acetato, DM…

Actualmente estos modelos arquitectónicos (maquetas) han sido sustituidos por el modelado en CAD pero algunos arquitectos siguen considerando que las maquetas son un modo muy eficaz de visualizar el desarrollo de sus diseños.

En la industria automovilística es tradicional la recreación de modelos de arcilla de los vehículos a la hora de realizar modelos físicos. Algunos estudios han transferido estas actividades de modelado físico en arcilla a sus departamentos de CAD al igual que en la arquitectura pero otros siguen considerando que el modelado en arcilla es el mejor medio de visualizar sus desarrollos en 3D. Esos modelos pueden servir para examinar cuestiones estéticas mientras que los que están a escala real pueden servir para pruebas aerodinámicas, encajes de lunas, cierres. Los procesos de escaneado en 3D permiten digitalizar esos modelos físicos permitiendo a los ingenieros configurar virtualmente otros de sus elementos con prototipos simulados.

Referencias:

(1) Material de ayuda al profesor de Tecnología del Diseño (ibo.org)

Bibliografía: 

Peter and Roger Metcalfe, Design and Technology 2nd Edition, 2015 IBID Press

T3.3 Modelado físico

Mies Van der Rohe mostrando una de sus maquetas.

Idea fundamental:

Un modelo físico es una representación tridimensional y tangible de un diseño o de un sistema.

Naturaleza del diseño:

Los diseñadores usan modelos físicos para visualizar información sobre el contexto que representa el modelo. Es muy común reducir la escala de modelos físicos de grandes objetos y aumentar la escala de objetos menores para visualizarlos más fácilmente. El objetivo principal del modelado físico es probar aspectos de un producto frente a los requisitos del usuario. Unas pruebas exhaustivas en la fase de desarrollo de diseño garantizan el desarrollo de un producto adecuado. (1.2, 1.13, 3.2)

¿Qué es el diseño?

1.2. El diseño ofrece un proceso estructurado basado en unos principios de diseño bien definidos que resuelven problemas reales.

1.13. El modelado es una parte central del diseño que consta de elementos cognitivos, gráficos, físicos, estéticos, mecánicos y digitales.

Características de un buen diseñador

3.2. Generar productos, servicios, sistemas y tecnologías innovadores, aprendiendo a pesar de los fallos, probando exhaustivamente, evaluando y volviendo a desarrollar de forma continua, con perseverancia y determinación.

Objetivos:

Objetivo general 4: El modelado físico no solo permite que los diseñadores exploren y prueben sus ideas, sino que las presenten a otros. Involucrar a clientes, grupos de discusión y expertos para que interactúen con modelos físicos de productos permite que los diseñadores reciban una valiosa información para mejorar el diseño y la interrelación del usuario con el producto.

Guía de Tecnología del Diseño – Primeros exámenes: 2020

3.3 Modelado Físico (Resumen guía Tecnología del Diseño)

Idea fundamental: Un modelo físico es una representación tridimensional y tangible de un diseño o de un sistema.

3.3 Modelado físico

Naturaleza del diseño:

Los diseñadores usan modelos físicos para visualizar información sobre el contexto que representa el modelo. Es muy común reducir la escala de modelos físicos de grandes objetos y aumentar la escala de objetos menores para visualizarlos más fácilmente. El objetivo principal del modelado físico es probar aspectos de un producto frente a los requisitos del usuario. Unas pruebas exhaustivas en la fase de desarrollo de diseño garantizan el desarrollo de un producto adecuado. (1.21.133.2)

Conceptos y principios:

  • Modelos a escala
  • Modelos estéticos
  • Modelos básicos
  • Prototipos
  • Modelos instrumentados

Orientación:

  • Aplicaciones de los modelos físicos
  • Usar modelos instrumentados para medir el nivel de rendimiento de un producto y facilitar la evaluación y pruebas formativas en curso
  • Ventajas y desventajas de usar modelos físicos

Teoría del Conocimiento:

  • En diseño se usan con frecuencia modelos que solo muestran aspectos de la realidad. ¿Cómo es que estos modelos pueden conducir a nuevos conocimientos?

Utilización:

  • Temas 1, 5 y 7 de Tecnología del Diseño
  • Evaluación interna de Tecnología del Diseño
  • Artes Visuales

Objetivos generales:

  • Objetivo general 4: El modelado físico no solo permite que los diseñadores exploren y prueben sus ideas, sino que las presenten a otros. Involucrar a clientes, grupos de discusión y expertos para que interactúen con modelos físicos de productos permite que los diseñadores reciban una valiosa información para mejorar el diseño y la interrelación del usuario con el producto.