Proyecto de Práctica

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Si quieres conocer este proyecto, te invitamos a que revises lo que contiene nuestro blog, cómo hemos hecho el diseño del modelo, y por cuáles métodos y procesos ha pasado este concepto.

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Proyecto: "Dispositivo para Transferir Líquidos (Sopa) de la olla a otros recipientes manteniendo el contenido aislado"

         Por:

• Andrea De Stefano
• Oscar Cabral 
• Jhonny Ricci

ESTABLECIMIENTO DE LA NECESIDAD

El presente proyecto se desarrolla con el fin de crear un dispositivo que sea capaz de transferir sopa de una olla, a los platos o a otro recipiente, manteniendo el contenido aislado del medio ambiente.

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS

Funcionales

• Peso menor a 10 K
• La distancia de los platos a la olla no ser amenor de 600mm ni mayor de 2000mm
• Para ser usado en ollas mondongueras de 15 litros (+/- 2 litros) comerciales de cualquier    diámetro
• Podra manejar sopas compuestas por liquidos y solidos calientes , hasta 120 C.
• El tamaño máximo de solido será el equivalente a una rueda de jojoto de diámetro 70mm por 50mm de alto.
• El dispositivo dispensara mezcla de solidos y liquidos en platos hondos, controlando la cantidad dispensada, con una repetitividad de 10% de error.
• No se controlara la proporción entre solidos y liquidos
• El nivel minimo de liquido en la olla será de 2 cm medidos por la parte interna del recipiente
• El dispositivo no deberá disminuir la temperatura de la sopa en mas de 10 C respecto al interior de la olla.
• Dispositivo podrá funcionar con cualquier tipo de energía disponible en el picnic
• El dispositivo debe garantizar la protección de la olla de insectos y agentes externos contaminantes como polvo
• Debe ser compatible los tipos  de hornilla, fogón u hoguera empleada para cocinar la sopa
• El tiempo promedio de dispensado de cada plato será menor o igual al tiempo promedio de realizar el servicio con un cucharon de sopa. El tiempo promedio por plato se calcula desde el el inicio de la operación hasta que se sirve el ultimo plato dividido entre el numero de platos.
• No se permite la perdida de sopa durante la operacion

Ambientales

• Podra ser usado de dia y de noche
• Sera usado a la intemperie
• Sera usado en zonas rurales de acampada cerca de ríos y caminos de tierra, o en ambientes marinos y lacustres
• Temperatura ambiental  entre 5 C y 45 C, humedad entre 5% y 95%
• De resistir condiciones climatológicas de lluvia intensa y vientos de hasta 40 Km/h

Almacenamiento y Transporte

• Debe poder ser transportado en el maletero de un automóvil compacto tipo Aveo 3 puertas sin abatir asientos
• Debe ser seguro para su traslado del automóvil a la zona de picnic, por una sola persona adulta
• Deseable que ocupe el menor volumen para su almacenamiento en el hogar y en las tiendas
Mantenimiento
• Debera servir todas las porciones de un olla de 15 Litros sin requerir de mantenimiento o desmontaje
• Los elementos en contacto con los alimentos deben ser desmontables para su lavado con jabones lavaplatos comerciales
• No debe requerir de mantenimiento mayor (recambio de piezas  por personal tecnico) en menos de quince usos (cada uso es una olla mondonguera)
• Es aceptable el uso o recambio de piezas consumibles después de cada uso.

Usuario e interfaces

• Debe poder ser operado por una sola persona, adulta, de hasta 78 anos.
• Debe permitir conocer al usuario la cantidad de sopa que queda en la olla sin necesidad de desmontar el equipo
• La apariencia estética debe ser acorde con ambientes naturales
• La operación del dispositivo debe ser silenciosa (debe permitir tener una comunicación entre dos personas a un metro de distancia del dispositivo)

Seguridad

• No podrá poner en riesgo al usuario a quemaduras por contacto
• Debera ser seguro para operar mientras la sopa aun esta siendo cocinada

Modos de Uso

• El modo normal de uso es ocasional, es decir debe cumplir el dispensado de una sola olla de sopa. Esto cubrirá al 70 % de los usuarios
• El pico de uso será el 30% de los usuarios que empleara el dispositivo en uso comercial o eventos, donde podrán darse tres ollas en forma consecutiva

Vida del Producto

• Los componentes principales deben resistir al menos 100 usos sin danos permanentes. Los componentes a recambiar no pueden representar mas del 30 % del costo inicial del equipo.

Fabricacion

• Se estima una producción de 2000 dispositivos para el primer ano
• La fabricación se realizara en Venezuela, con materias primas disponibles en el mercado nacional sin necesidad de ser importadas

Costos

• El dispositivo no podrá tener un precio de venta mayor a los 4000 Bsf * (a fecha de mayo 2013)
• Se estima un costo de comercialización del 30 % a través de los canales de ventas

• La utilidad del proyecto deberá ser del 30 % anual, con retorno de la inversión el segundo ano.

DIAGRAMA DE GANTT

Costos:

ANÁLISIS FUNCIONAL

Diagrama de Caja Negra

Diagrama de Funciones:

Flujograma:

BÚSQUEDA DE INFORMACIÓN:

Se buscaron patentes que nos puediesen ayudar en el diseño del dispositivo, bien sea del dispositivo en general o alguna subfunción, también productos que ya estén en el mercado, que sirvan para el desarrollo del mismo. Para poder lanzar el producto a la venta, es necesario conocer las normas que en nuestro país de deben cumplir para este tipo de productos:

PATENTES:

1. Liquid Discharge Device, Liquid Discharge Method, and Portable Wash Stand Having Water Supply Function:

A liquid can be continuously discharged in a poor environment in a disaster-stricken area without having to lift or tilt a large liquid container such as a plastic container and without having to use electrical energy. A bellow container is contracted by a person stepping on the bellow container, and a balloon in a pressure tank of a siphon-type pump is thereby expanded, causing air in the pressure tank to be discharged from a discharge pipe. After the stepping force on the bellow container has weakened, the volume of the bellow container is restored by the restoring force of a spring in the bellow container. The balloon contracts and produces negative pressure in the pressure tank, causing a liquid to be sucked up from a large liquid container such as a plastic container, and then the liquid that has been sucked up can be discharged by a person stepping on and contracting the bellow container to thereby expand the balloon.

2. Apparatus and Method for a Liquid Siphon:

A siphon is disclosed for siphoning liquid between locations. The siphon comprises a flow duct for a liquid and plug which is arranged to move in sealing contact within the flow duct. The siphon further comprises means for causing the plug to move along the flow duct to draw liquid along the flow duct to draw liquid along the flow duct and thus transfer liquid from the one location to anoter.

3. Fluid Dose Dispensing Apparatus:

In one aspect the present invention provides apparatus for dosing a fluid flow system with a treatment fluid/ chemicals. The apparatus comprises: a vessel; an inlet pipe or hose and an outlet pipe or hose for coupling to the system so that fluid/ water from the system may flow into and through the vessel and return into the system to flush chemicals from within the vessel out of the vessel and into the system. The vessel has a piston within it and the vessel wall defines a cylinder in which the piston moves under pressure of incoming fluid from a first position at which the vessel contains fluid to be dispensed into the system to a second position corresponding to substantially complete emptying of the vessel.; The piston has a bypass passage through or around it that opens when the piston substantially reaches the second position so that fluid/ water from the system may flow passed the piston when the piston is at the second position. In

another aspect the present invention provides a handheld device for dispensing a dose of fluid and which may take the form of a syringe for dispensing sequential doses of medicaments or shots of drinks or for mixing and dispensing fluids in stages.

4. Liquid Container System

A syrup container system for post-mix beverage dispensing systems comprising filling a blow molded, multi-layer PET container with syrup and connecting the container to a post-mix beverage dispenser through a syrup pump. The PET container includes an outer PET layer and a deliminatable inner PET layer and an air vent partway through the container wall terminating at the inner PET layer, so that the inner PET layer can separate from the outer layer and collapse around the remaining syrup as it is withdrawn, without the need for venting the syrup chamber to atmosphere. The PET container also includes a polyethylene closure sealing the container opening and a coupling for connecting to a quick-disconnect coupling on the distal end of a syrup line. The PET container is disposable and recyclable..

5. Hand pump with pressure release mechanism and system of use

A hand pump includes a pumping system having a primary pressure chamber and a valve control assembly. The valve assembly includes a vent passageway in communication between the primary pressure chamber and ambient and a valve seal assembly having a seal and a seat. A biasing mechanism biases the seal against the seat to obstruct fluid or gas passage in the vent passageway to ambient. A traction device may be fluidly coupled to the hand pump system.

PRODUCTOS EN EL MERCADO:

1. Olla Térmica:

2. Inflador de cauchos de bicicleta de pie:

3. Dispensador de Bebidas:

4. Bomba de Presión a mano para Botellones de Agua:

5. Bomba de Agua Manual:

NORMAS:


1. Norma Venezolana Materiales y Artículos Plásticos destinados a estar en Contacto con Alimentos, Determinación de Migración Global:

http://www.sencamer.gob.ve/sencamer/normas/3239-04.pdf

2. Norma COVENIN para ollas a presión:

http://www.sencamer.gob.ve/sencamer/normas/3039-93.pdf



GENERACIÓN DE IDEAS:

Lluvia de Ideas (Brain Storming):

Se realizó  este método en clases, y luego se completó, obteniendo así ideas (realistas o no) de cómo resolver nuestro problema:

Brain Writing: 

Se realizaron bocetos del sistema o de algun subsistema, para así tener ideas gráficas de las ideas de cada quien

Analogía Forzada:

Objeto de estudio: Batidor casero

IDEAS:

• Se puede tratar de homogeneizar la mezcla con "álabes" del estilo de estos batidores
• Se puede utilizar plástico, o metal, de las dos maneras que vienen estos artefactos
• se pueden utilizar mangos de goma ergonómicos
• Se pueden hacer aspas desmontables, con el mismo estilo de las del artefacto

Biomimética:

Tiene como objetivo mejorar la calidad de vida de la humanidad. Además se basa en la sustentabilidad socio-económicas; mediante el fundamento que la naturaleza es el único modelo que perdura por millones de años.

Se estudió el caso de las Hojas de los árboles que hacen resbalar el agua:

IDEAS:

• Que el dispositivo tenga el acabado de las hojas, y pueda repeler el agua y suciedades
• El dispositivo puede ser flexible para adaptarse a diferentes ollas
• Puede tener colores presentes en la naturaleza, siendo estéticamente agradable
• Puede tener formas a hojas naturales.

TRIZ:

Es un acrónimo ruso de Teoría para Resolver Problemas de Inventiva ("Tieoriya Riesheniya Izobrietatielskij Zadach"), es una teoría sobre la cual se ha desarrollado una metodología, un conjunto de herramientas basado en modelos para la generación de ideas y soluciones innovadoras para resolver problemas. TRIZ provee de herramientas y métodos para usarse en formulación de problemas,análisis de sistemas, análisis de fallas y patrones de evolución de sistemas

IDENTIFICACIÓN DE LOS RECURSOS DEL SISTEMA:

DIAGRAMA DE INTERACCIÓN DE LOS RECURSOS:

CONFLICTOS:

Evidentes:

• Transportar la sopa con la menor energía posible

Inherentes:

•          Aislar Térmicamente sin Aumentar peso
•          Transporte rápido sin necesidad de aumentar la energía utilizada
•          Servir la sopa rápidamente sin disminuir la temperatura
•          Ser resistente a la presión sin aumentar el peso
•          Ser adaptable sin aumentar el volumen del prototipo
•          Tener un alto nivel de automatización sin aumentar la potencia
•          Ser reparable, manteniendo la estética y la simplicidad
• 
  

Contradicciones técnicas

•          Aumentar VELOCIDAD sin aumentar el GASTO DE ENERGÍA
•          Mantener TEMPERATURA sin aumentar el PESO DEL OBJETO MÓVIL
•          Aumentar VELOCIDAD Sin aumentar el GASTO DE ENERGÍA
•          Aumentar VELOCIDAD, sin disminuir la TEMPERATURA
•          Aumentar PRESIÓN sin aumentar el PESO DEL OBJETO MÓVIL
•          Tener más ADAPTABILIDAD, sin aumentar el VOLUMEN DEL OBJETO INMÓVIL
•          Aumentar el NIVEL DE AUTOMATIZACIÓN sin perjudicar la POTENCIA
•          Ser REPARABLE, manteniendo la FORMA

PRINCIPIOS INVENTIVOS

Extracción:

•          Extraer únicamente la parte o propiedad necesaria.
•          Extracción (remover o separar) una parte o propiedad desordenadora, de un objeto.

Reemplazo de Sistemas mecánicos:

•          Use un campo en conjunción con partículas ferromagnéticas.
•          Reemplace los campos: 1. Campos estacionarios con campos movibles 2. Acoplados a los que cambian en el tiempo 3. De los aleatorios a los estructurados
•          Use un campo electromagnético, eléctrico o magnético para interacción con el objeto.
•          Reemplace el sistema mecánico por uno óptico, acústico u odorífero.

Inversión:

•          Voltee el objeto, la parte de arriba hacia abajo.
•          Haga una parte movible del objeto o el ambiente exterior inamovible y la parte inmóvil hágala movible.
•          En lugar de una acción dictada por las especificaciones del problema, implementar una acción opuesta.

Acción Previa:

•          Ordene los objetos de tal manera que puedan entrar en acción sin perdidas de tiempo esperando la acción(y de la posición mas conveniente).
•          Lleve a cavo la acción requerida con anticipación por completo, o al menos una parte.

Expansión Térmica:

•          Use varios materiales con diferentes coeficientes de expansión térmica.
•          Use la expansión o contracción de un material por calor.

Materiales Compuestos:

•          Reemplace materiales homogéneos con compuestos.

Convertir algo malo en un Beneficio:

•          Incremente la cantidad de acciones peligrosas hasta que dejen de serlo.
•          Remueva un factor dañino agregándolo a otro factor peligroso.
•          Utilice factores o efectos dañinos de un ambiente para obtener efectos positivos.

Universabilidad:

•          Que el objeto realice múltiples funciones, de esta manera se elimina la necesidad de algunos otros objetos.

Segmentación:

•          Incremente un grado la segmentación de un objeto.
•          Cree un objeto seccionado.
•          Divida un objeto en partes independientes.

Cambio de Color:

•          Si tales aditivos ya son usados, emplee trazadores luminiscentes o elementos trazadores.
•          Use aditivos colorados para observar objetos o procesos que son difíciles de ver.
•          Cambie el grado de translucidez de un objeto o sus alrededores.
•          Cambie el color de un objeto o sus alrededores.

Moviéndose en una dimensión:

•          Proyecte imágenes en áreas cercanas o en el anverso del objeto.
•          Incline el objeto o voltéelo como debe estar.
•          Use un ensamble de objetos en multicapa en lugar de una simple capa.
•          Remueva los problemas de mover un objeto sobre una línea son movimientos en dos dimensiones (a lo largo de un plano). Similarmente, los problemas de mover un objeto en un plano desaparecen si el objeto puede ser cambiado para permitir espacio tridimensional.

Objeto Barato de Vida Corta en vez de Caro y Durable:

•          Reemplace un objeto costoso por una colección de algunos poco costosos, comprometiendo otras propiedades (longevidad, por ejemplo).

FILTRADO Y EVALUACIÓN DE IDEAS

FILTRO 1: Se le dió puntuación a cada idea del mapa mental resultante del Brain Storming y se sometió a un primer filtro:

CUADRO MORFOLÓGICO:

MATRÍZ DE DESICIONES:

Como se puede observar en la matríz de desiciones, el modelo 9 fue el que obtuvo mayor puntaje, funciona por diferencia de presión por inyección de aire, por medio de un pistón accionado por una palanca estilo bomba manual de agua, con ranuras circulares en la tapa para diferentes tamaños de ollas, así como anillos estándar para cada tamaño con ganchos para presurizar la misma. Incluye bombillos indicadores, sin pantalla para disminuír costos y una válvula de alta presión, junto con advertencias en lugares calientes y materiales que hagan que el dispositivo no suba demasiado su temperatura.

Nota: En la subfunción de "Garantizar seguridad del Usuario", se llegó al acuerdo que se aplicarian las tres propuestas para cualquier modelo

ESTIMACIÓN DE COSTOS:

Se estima para una venta de 2000 Unidades lo siguiente:

Por lo cual, si el producto se vende a 2600Bs.  (Incluidos los costos de comercialización (30%))  se recupera la inversión en poco menos de un año.

EL DISPOSITIVO

Con opción de servirlo con la manguera acoplada, o sin ésta, sirviendo el plato desde la parte saliente de la tapa, incluye baterias recargables de larga duración, manual de Usuario, Cargador y Recetario

ADAPTABILIDAD

Con diferentes anillos presurizadores para distintos tamaños estándar de ollas, al igual que el tubo interior se puede alargar, halandolo (dos tubos deslizantes) para poder colocarlo a la altura deseada

PRESURIZACIÓN