EL PROCESO DE DISEÑAR DE LOS INGENIEROS

EL DISEÑO

El que hacer de la ingeniería está compuesto por el diseño, fabricación, operación y mantenimiento de cualquier artefacto que, transformando el mundo físico y natural que nos rodea, satisface una necesidad requerida.

De estos cuatro quehaceres, el diseño es el más importante, es el que define y unifica el ejercicio de la ingeniería.

El diseño como acto personal o grupal, es un proceso racional, no estructurado, integrador, sujeto a complicaciones imprevistas y con soluciones múltiples, que responde al propósito de crear un objeto a partir de información generalmente incompleta e imprecisa.

Vemos un esquema de bloque tomados del libro del Ing. Héctor Gallegos "La Ingeniería" los que siguen un orden o secuencia lógica cuyo propósito último es el objeto que puede ser un artefacto, una maquina, un puente, un avión, etc.

El proceso se inicia por entender la necesidad, que por lo general es planteada por el cliente y en el caso de obras publicas por la población, a través de los presupuestos participativos. Y por lo general es de manera imprecisa y requerirá de un dialogo indagatorio para precisarla.

Después de entender lo que el "cliente" necesita, el ingeniero deberá añadir lo suyo.

Definido el problema, el ingeniero deberá obtener información básica. Para obras civiles puede ser por ejemplo, la climatología, la ubicación geográfica, la topografía, la hidrología, el tipo de suelo, etc. Y simultáneamente deberá definir los criterios de diseño_ Normas de seguridad, restricciones legales y otros aspectos más.

Con toda esta información pasamos a realizar el "diseño conceptual", es un proceso mental no verbal que consiste en proponer y acomodar alternativas para luego eliminar las que, a su juicio exclusivo del diseñador, no son aptas para resolver el problema. Se caracteriza porqué las propuestas, en vez de proceder de actos lógicos de deducción, brotan de actos alógicos de intuición, experiencia y creatividad.

Las ideas creadas están encerradas en la mente del diseñador y demandan ser expresadas eficazmente en esquemas básicos que contienen dibujos elementales y anotaciones aclaratorias. Estos esquemas deben permitir que la ideas sean cabalmente entendidas y que puedan ser convertidas en modelos matemáticos de la realidad física capaces de ser sometidos, luego, al análisis.

El análisis debe precisar la viabilidad física de las cualidades y de las funciones que debe cumplir el objeto. En un primer momento el análisis preliminar permite luego el pre dimensionamiento . Experiencia, precedencias y métodos aproximados cumplen un papel importante en esta etapa del método de la ingeniería. Sujeto a metrado y  costo, el pre dimensionamiento dará luz verde o bloqueará los pasos siguientes.

Como el objeto no puede ser modelado y analizado matemáticamente sino ha sido previamente configurado y pre dimensionado, el método que se emplea hoy para su dimensionamiento definitivo es uno de aproximaciones sucesivas.

En el siglo pasado los ingenieros empleaban la regla de cálculo, dadas las limitaciones de las herramienta, el modelaje  era muy primitivo; el análisis, muy simplificado se hacía una sola vez y luego se dimensionaba  el objeto. Y aunque el dimensionamiento alterara sustancialmente el modelo, en muy pocas ocasiones se repetía el ciclo. Estos hechos condujeron a buenas soluciones conceptuales que requerían elevados margenes de seguridad y que por lo tanto, producían en mayor parte de los casos objetos sobre dimensionados.

La mayor cantidad de los objetos contemporáneos fueron diseñados y dimensionados de esa manera. Cabe por ello la pregunta: ¿era ese el procedimiento --  hoy con razón considerado primitivo por las nuevas promociones de ingenieros educados en un contexto cibernético -- suficiente para diseñar objetos exitosos?

No hay ingenieros competentes y experimentados que no reconozcan que la respuesta es un rotundo si. Sin embargo, aceptarán también que es un "si" condicionado. Ellos dirán, además: "No perdamos nunca los valores conceptuales que hoy esas mismas promociones cibernéticamente educadas casi desconocen. Más aun: auspiciémosle en la enseñanza y en el ejercicio profesional, ya que ellos aportan al arte de la ingeniería. Y luego usemos del modo más eficiente, las mejores y más poderosas herramienta disponibles en los procesos de modelaje, análisis y dimensionamiento.

Hoy este proceso es, realmente, optimización: está destinado al logro del peso y el costo mínimos. Tal proceso no era posible con las herramientas del pasado. Por ejemplo, las primeras tuberías de fierro fundido usadas en el siglo XVII en la irrigación de Versalles tenían 10 cm. de espesor . Durante el siglo XX, con base en cada vez más sofisticados procesos de de análisis estos tubos hoy por hoy no superan los 8mm.

En medida muy importante, la optimización ha sido posible gracias a la rapidez de las computadoras para manejar operaciones matemáticas e incluir parámetros sofisticados. Hoy es posible en muy poco tiempo, modelar, analizar y pre dimensionar, una y otra vez un mismo objeto.

Sin embargo, ese proceso de optimización tiene aún, como se ha dicho, fronteras prácticas. La calidad de los objetos está limitada por la calidad de la creación conceptual, la que define su configuración, y por más matemáticas que se apliquen, se limita a ser una buena aproximación al logro de la "perfección" dimensional.

Por ello el diseño sigue siendo un arte y no un ejercicio de matemáticas o aplicación de fórmulas apoyadas en la competencia repetitiva de una máquina. Esta solo usa las instrucciones de una discutible modelación sostenida en la ilusión de que trabajando con fuerzas teóricas y sustancias ideales podemos representar una realidad impura.

Finalmente el proceso culmina con la elaboración de comunicaciones gráficas (planos) y escritas (memorias descriptivas, especificaciones, expedientes técnicos) que contienen las instrucciones detalladas para la fabricación del objeto. Más aun: en muchos casos el proyecto demandará ser sustentado ante el "cliente", las autoridades y el público, por lo que el ingeniero deberá ser capaz de comunicar sus ideas con eficacia.