Análisis conceptual del diseño de gradas a través del método Kano¹

Alexis Álvarez Cabrales², Roberto Pérez Rodríguez³, Oriol Aguilera Rubet⁴ y Carles Riba Romeva⁵

RESUMEN. El diseño de la maquinaría agrícola en Cuba se caracteriza por su carácter heurístico. En el proceso de diseño conceptual de máquinas, el diseñador se apoya fundamentalmente en los resultados de cálculos, en las pruebas de los agregados de las máquinas antecesoras y en la experiencia acumulada en esta actividad. Este tipo de enfoque no favorece un análisis exhaustivo de cómo el producto satisface los requerimientos del cliente, por tanto, este enfoque tradicional resulta insuficiente para garantizar la calidad requerida en el desarrollo de este tipo de maquinaria. A partir de esta necesidad, el presente trabajo describe la utilización del método Kano en el análisis cualitativo de los requerimientos funcionales para el diseño conceptual de gradas medianas, utilizadas en la roturación de la tierra en la región oriental de Cuba.

Palabras clave: maquinaria, agrícola, diseño conceptual, prueba.

ABSTRACT. The agricultural´s machine design in Cuba it is characterized by their heuristic character. In the process of conceptual machines design, the designer leans on basically in the calculations results, machines tests and in the experience accumulated on this activity. This type of approach doesn't favor an exhaustive analysis of how the product satisfies client requirements; therefore, this traditional approach is insufficient to guarantee the quality needed in the development of this machinery type. Starting from this necessity, the present work describes the use of the Kano´s method in the qualitative analysis of the functional requirements for the conceptual design of medium size disk harrows, used during ground tilling at oriental region of Cuba.

Keywords: machinery, agricultural, conceptual design, test.

¹ La mención de métodos, marcas comerciales de los equipos, instrumentos o materiales específicos obedece únicamente a propósitos de identificación, no existiendo ningún compromiso promocional con relación a los mismos por la dirección de la revista, la que tampoco se responsabiliza con los criterios emitidos con relación a ellos.

Recibido 25/11/07, aprobado 18/09/08, trabajo 51/08, enfoques.

² Ing., Prof., Universidad de Granma, Facultad de Ingeniería, Departamento de Ciencias Técnicas, Prov. Granma, Cuba, E-mail:aalvarez@udg.co.cu

³ Ing., Prof., Universidad de Holguín, Facultad de Ingeniería, Departamento de Ingeniería Mécanica, Holguín, Cuba.

⁴ Ing., Esp., Centro de Desarrollo de la Maquinaria Agrícola (CEDEMA), Cuba.

⁵ Dr., Prof., Universidad Politécnica de Cataluña, E.T.S.I. Industrial de Barcelona, Departamento de Ingeniería Mecánica, Barcelona, España.

INTRODUCCIÓN

El proceso de diseño conceptual de productos mecánicos se encuentra estrechamente relacionado con la determinación y análisis de los requerimientos funcionales, los cuales constituyen los parámetros iniciales en la definición conceptual del producto y que definen en un entorno del 70% la estructura y alcance de las diferentes actividades que componen el ciclo de vida del producto.

A partir de la importancia que reviste el análisis de los requerimientos funcionales, estos deberán estar definidos y estructurados de la manera más coherente posible. Los autores reflejan un enfoque donde la misión del diseño consiste en desarrollar un mapa que contenga las necesidades del cliente expresados en requerimientos funcionales del producto y luego permita transformarlos en una estructura geométrica con especificaciones técnicas. La Tabla 1 resume los trabajos más relevantes en esta área.  

TABLA 1. Resumen de los estudios más relevantes acerca de los requerimientos

La revisión bibliográfica demuestra la necesidad de desarrollar herramientas que permitan un análisis cualitativo de los requerimientos del cliente en la etapa de diseño conceptual. En este artículo, se muestra la aplicación del método Kano en el análisis cualitativo de los requerimientos funcionales en el diseño conceptual de una grada.

MATERIALES Y MÉTODOS

En este acápite se muestran los fundamentos del método Kano y su aplicación al diseño conceptual de una grada.

Método Kano

El método de Kano, generalmente utilizado por quienes realizan estudios de QFD (Quality Function Deployment), evalúa la relación entre la funcionalidad de los productos y la satisfacción que esta funcionalidad le brinda a los clientes. El método Kano establece para cada requerimiento del cliente, la relación entre satisfacción y funcionalidad, permitiendo discriminar y clasificar los mismos (León, 2005).

Kano distingue tres tipos de requerimientos del producto (Figura 1) que influyen de diferente manera en la satisfacción del cliente (León, 2005).

Requerimientos obligatorios: son aquellos que aumentan la satisfacción en relación directa con la funcionalidad, pero superado cierto umbral dejan de producir un incremento importante en la satisfacción. Si estos requerimientos no se cumplen, entonces el cliente estará sumamente disconforme.

Requerimientos unidimensionales: se caracterizan porque la satisfacción que producen aumenta de modo aproximadamente proporcional al nivel de funcionalidad y satisfacción del cliente. Los requerimientos unidimensionales están explícitamente demandados por el cliente.

Requerimientos atractivos: son aquellos que por debajo de cierto umbral de funcionalidad, mantienen un nivel de satisfacción relativamente bajo y constante, pero una vez superado ese umbral, producen un aumento significativo de la satisfacción. La determinación de los requerimientos del cliente en el método Kano consta de cuatro pasos: (a) identificación de los requerimientos del producto; (b) construcción del cuestionario Kano; (c) administración de la entrevista al cliente; y (d) evaluación e interpretación (ver Figura 2).

FIGURA 1. Representación gráfica del método Kano.

En el siguiente acápite se muestra cómo se utilizó este método para el análisis cualitativo de los requerimientos funcionales relacionados con el diseño conceptual de gradas en el Centro de Desarrollo de la Maquinaria Agrícola (CEDEMA) de la provincia de Holguín.

El método Kano se basa en la aplicación de un cuestionario a los clientes, donde el análisis e interpretación de los datos recolectados permite disponer del mapa de respuestas de clientes. Este mapa refleja la clasificación de los requerimientos funcionales necesarios para lograr la conceptualización del producto y su clasificación.

En la Figura 3 se muestra la utilización del método Kano en el CEDEMA, como herramienta para el análisis conceptual de los requerimientos de usuario en el diseño conceptual de gradas. El mismo permite la caracterización cualitativa de los requerimientos, lo que facilita la toma de decisiones en la elaboración de conceptos y en su evaluación.

La utilización del método Kano en el proceso de diseño de maquinaria, en específico el diseño de máquinas agrícolas, permite una evaluación cualitativa de los requerimientos que facilita la selección conceptual de variantes.

FIGURA 2. Determinación de requerimientos por el método Kano.

FIGURA 3. Utilización del método Kano en el diseño conceptual de gradas.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

En este apartado, se presentan de forma resumida los resultados obtenidos de la utilización del método Kano en el diseño conceptual de una grada en el CEDEMA.

El procesamiento de los datos recogidos en el cuestionario Kano para el diseño conceptual de la grada se inicia con una observación minuciosa del mapa de las respuestas. El mapa de respuestas (Tabla 2) es la base para una evaluación cualitativa de los requerimientos que requieren formas complementarias de análisis y compromisos de diseño entre distintos requerimientos. El análisis detallado de las respuestas permite agruparlas en una tabla de concentración, que corresponde a cada una de las preguntas del cuestionario con el objetivo de observar la dispersión de las respuestas.

El análisis del mapa de respuestas del cuestionario Kano permite construir la Tabla 3 correspondiente con la clasificación de los requerimientos para las 33 encuestas realizadas a los usuarios seleccionados en el estudio exploratorio, obteniéndose un análisis avanzado de datos. Los valores de C1 y C2 originan un reordenamiento de los requerimientos en el gráfico Kano, pues indican la ponderación del cliente referido al requerimiento en cuestión.

La distribución de los requerimientos se puede apreciar en la Figura 4(a), representando un análisis más completo de los requerimientos a considerar para el diseño conceptual de la grada. Del total de 32 requerimientos, se catalogaron como unidimensionales 19, como obligatorios 8 y como indiferente 5. El gráfico obtenido permite la clarificación y estratificación de los requerimientos de usuarios en función de las cualidades que los mismos poseen, para el caso del diseño conceptual de las gradas. La evaluación conceptual de las gradas, a partir de este análisis, permitió la selección del concepto 4 (Figura 3).

TABLA 2. Mapa de respuestas de tres requerimientos de las encuestas a usuarios.

Esta clasificación de los requerimientos funcionales permite conceptualizar los diferentes tipos de gradas, en base a diferentes combinaciones de requerimientos, definiendo un producto como básico, esperado o ampliado. La Figura 4(b) muestra los tipos de gradas que se pueden obtener, correspondiendo a un producto básico y uno esperado.

TABLA 3. Clasificación de los requerimientos obtenida con la Tabla de Kano

FIGURA 4. Clasificación de los requerimientos en base a los resultados obtenidos.

CONCLUSIONES

• La utilización del método Kano para el diseño conceptual de productos mecánicos, constituye una herramienta adecuada para el diseñador, pues le permite la clarifi
cación y estratificación de los requerimientos funcionales del cliente. Este tipo de análisis cualitativo de los requerimientos, favorece la toma de decisiones en etapas tan tempranas como el diseño conceptual.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

KANO, N.: «Attractive quality and must-be quality. Hinshitsu». The Journal of the Japanese Society for Quality Control: 39-48, 1984.

LEÓN, J. A.: Metodología para la detección de requerimientos subjetivos en el diseño de producto. Tesis Doctoral, Departament de Projectes d'Enginyeria. Barcelona, Universitat Politècnica de Catalunya, 2005.

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