Formulación del problema
8. Del almacén al granjero; o 9 Del productor al consumidor.
Existen todavía otras formulaciones posibles del problema, más am- plias, más estrechas, o cualquiera comprendida entre ellas.
La formulación 1 no es aconsejable, ya que incluye las restricciones de "llenado, pesado, cosido apilado", las cuales deberán excluirse de la formu- lación del problema. Además, deberá notarse que estas restricciones no son más que características particulares de la solución actual del problema; aunque, desgraciadamente, esta es la manera en que con frecuencia en- focaríamos un problema como éste, aceptando injustificadamente numero- sas características de la solución usual como esenciales, y procediendo como si fueran inalterables; así se excluyen muchos cambios provechosos que de otra manera se hubieran introducido; uno de los objetivos principales del proceso de diseño aquí descrito es el de vencer esta tendencia.
Aun cuando las otras formulaciones del problema no incluyen restric- ciones, no son igualmente preferibles o ventajosas. Esta colección de formu- laciones, cada una con consecuencias muy diferentes, trae a colación un tema al cual nos referiremos de aquí en adelante como la amplitud de la formulación del problema.
Amplitud de la formulación del problema
El término amplitud se usará con respecto a la formulación del pro- blema para indicar 1) el grado de especificación supuesto de los estados
El proce de d i s e o
A y B, al iniciarse el proceso de diseño y 2) la parte del problema total que el diseñador atacará personalmente. El grado de especificación supues- to de los estados A y B, al iniciarse el proceso de diseño, determina el número y variedad de soluciones alternativas a disposición del diseñador. En las formulaciones 1, 2 y 3 del problema de forrajes, se supone que en el estado B, el forraje está dentro de sacos; sin embargo, en la formulación 4 sólo se especifica el "camión", lo cual expone el problema a una gama de posibilidades que no incluye a los sacos, y en la formulación 5 sola- mente se especifica "medio de transportación", lo que excluye al camión. Esta tendencia hacia una definición menos específica de los estados A y B, continúa hasta que se especifiquen solamente el productor y el consumidor, lo cual deja libre el camino para una amplia variedad de métodos de manejó, modos de transportación, tipos y tamaños de paquetes, etc. Se sugiere que al formular un problema, el diseñador suponga las especifi- caciones de los estados A y B, tan generales como la economía y los límites de organización lo permitan. No observar esta política, traerá como resultado que el diseñador no considere posibilidades realmente ventajosas, porque en el planteo de su problema ha aceptado injustificada- mente ciertas especificaciones de los estados A y B.
La amplitud de la formulación del problema lleva consigo la asignación de la parte del problema que resolverá el propio diseñador; por ejemplo, en las formulaciones 1 y 2 del problema de forrajes, el estado B llega tan sólo hasta los sacos apilados en el almacén; mientras que en la formulación 3, se amplía hasta el camión repartidor y en la formulación 6, al con- sumidor; por su parte, el estado A se amplía en la formulación 7. De esta manera, a medida que los estados A y B se amplían para incluir una mayor parte del problema total; el problema de formulación se hace más amplio. (En muchas ocasiones se puede considerar que el problema total sea el de cómo maximizar la ganancia en una inversión.) Un problema del diseñador puede consistir en una sola operación de produc- ción, o en un sistema completo de producción, que abarque todo lo que acontece entre la materia prima y el consumidor final. Por lo general, un problema debe formularse de tal manera que se incluya tanto del problema total como de la economía de la situación y los límites de organi- zación. Es decir, cuanto más se divida un problema total en sus partes, para ser atacadas independientemente, es probable que la solución total o sistema, sea menos óptima. Si en el problema de forrajes el llenado de los sacos, la transportación hacia la bodega y posterior estibación, la carga de camiones, el transporte al granjero y la descarga de camiones, se tratan todos estos aspectos como problemas independientes, es muy probable que el resultado diste mucho de ser el óptimo; y seguramente al tratar este problema en una forma más amplia, se obtendría de un sistema superior, con un costo total mucho menor.
De aquí en adelante, la especificación que el diseñador considere que se le esté imponiendo erróneamente será llamada una especificación ficti- cia; sin embargo, existe la posibilidad de que, sin indicación explícita, el
diseñador, automática e injustificadamente, suponga que el estado B sea
los sacos apilados en el almacén, y que complete el proceso entero de diseño sin darse cuenta de que es él quien limita el problema en lo que respecta
a los efectos perjudiciales de las especificaciones ficticias, por excluir alternativas ventajosas mediante la subdivisión del problema, en un aspecto
del que ya se hizo mención con anterioridad.
Si el ingeniero encargado del proyecto logra liberarse de sus limitaciones, tiene la posibilidad de manejar los forrajes "a granel"; asimismo, si logra
una formulación del problema de la entrega al granjero, abre la posibilidad
de llenar el forraje directamente y "a granel" a los silos. La experiencia ha demostrado, a este respecto, la ventaja de este método, ya que después de muchos años de usar laboriosos métodos de manejo, los distribuidores
han optado por entregar forrajes a los silos de almacenamiento del granjero,
descargándolos mediante bandas o dispositivos neumáticos, desde los gran- des camiones que los transportan a granel, logrando con esto un ahorro substancial, tanto para el productor como para el consumidor.
¿Con cuánta amplitud puede el diseñador formular un problema?
La amplitud de formulación de un problema es una decisión que debe tomar el diseñador, ya que su punto de vista es la manera en que ha captado el problema, bastando a veces tan sólo una serie de razonamientos o simples anotaciones. Puesto que por naturaleza la formulación es fle- xible, el diseñador puede y debe formular el problema ampliamente:
Figura 3. Partes componentes (o), y la protección ensamblada (b),para evitar que el aislante en la puerta del refrigerador ensucie el mecanismo del pestillo.
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siendo esto una prerrogativa del diseñador, cuya utilización puede resultarle bastante ventajosa. Asi, en el problema de los forrajes, corresponde al inge-
niero visualizar el problema como "la transferencia del forraje del pro- ductor al consumidor".
Nótese, sin embargo, que una cosa es una formulación amplia y, otra, que el diseñador persista en llevar a cabo el resto del proceso de diseño con dicha formulación; pues proseguir con una formulación amplia frecuen-
Figura 4. Fase del engrapado en la operación de ensamble de las protecciones (por cortesía de la General Motors de Brasil).
teniente incluye un cambio en especificaciones, interfiriendo áreas de la organización que, naturalmente, no corresponden a las del diseñador; esto, por lo general, puede traer como consecuencia una resistencia y, además, falta de cooperación.
Consideremos ahora el problema al que se enfrenta un ingeniero, consis- tente en diseñar un método mejor para ensamblar protecciones de cartón complicadas, las cuales se colocarán subsecuentemente alrededor del me- canismo del pestillo dentro de las puertas de un refrigerador, para así evitar que el aislante en las puertas ensucie los mecanismos. Esta protección que aparece en la figura 3 b, se ensambla a partir de dos estampados de cartón con los dobleces marcados como los que aparecen en la figura 3a; en la operación de ensamble, primero se doblan varias de las orejas, y después las dos secciones se engrapan como se ilustra en la figura 4.
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Por último, en una operación posterior, la protección ensamblada se engoma y coloca sobre el mecanismo del pestillo, dentro de la puerta del refrigerador, como se muestra en la figura 5.
Debe notarse que al ingeniero se le expone este problema mostrándole el método actual de ensamble de las protecciones, y como es lo usual, el problema no lo formula él, sitio que simplemente se le presenta la solución actual del problema.
Sección transversal del entrepaño exterior
Figura 5. La protección encolada se coloca sobre el mecanismo del pestillo dentro de la puerta del refrigerador (por cortesía de la General Motors del Brasil).
Supóngase que el ingeniero formula este problema con el objeto de encontrar el método más económico para mantener el mecanismo del pesti-
llo libre de material aislante, en lugar de tratar de encontrar el método más económico para ensamblar las protecciones de cartón especificadas. La primera es una formulación más amplia y permite usar muchos medios para mantener los mecanismos libres de material asilante, incluyendo el uso de aislante de hule espuma rígido, que no se deslice en el interior de la puerta, como ocurre con el aislante actual, utilizando para ello un adhesivo en el interior del entrepaño de la puerta para fijar el aislante usado actualmente, o el uso de protecciones de cartón menos complicadas y menos caras. Estas y otras muchas alternativas son claramente superiores al método dado al ingeniero.
Si el ingeniero elige continuar con la formulación más extensa, debe intentar modificar las especificaciones de la protección y quizá algunas de ,1a puerta, pudiendo suceder que los diseñadores del producto no permitan que se hagan estas modificaciones. Esto es probable por múltiples razones, una de las cuales es que si existe la reticencia usual para empezar a
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elaborar un nuevo producto, la gerencia se mostrará reacia a reconsiderar decisiones ya hechas; siendo conveniente que el diseñador continúe con su formulación amplia, cuando menos hasta este punto. Si tiene éxito en deshacerse de las protecciones de cartón actuales, probablemente se podría redondear una mejor solución, lo cual se le acreditaría. En caso contrario, él estará protegido cuando surja la pregunta "¿Por qué esta ridicula pro- tección?"
Otro modo de autoprotección en una situación como ésta, es que el diseñador presente a la gerencia varias alternativas para poder escoger, entre las cuales deberá estar presente un método mejorado para ensamblar la protección actual, así como también varios de los mejores métodos para mantener el mecanismo del pestillo libre e independiente de material aislante.
Volvamos con el ingeniero encargado del problema de los forrajes: si él decide continuar con la formulación más amplia, pudiera ser nece- sario que tuviera que convencer a los responsables a abandonar el uso de los sacos, discutir asuntos de política de ventas, métodos de almace- naje, etc.
Pudiera ser que quienes le asignaron el proyecto tuvieran en mente algo diferente; quizá esperaban que dedicara su tiempo a mejorar el método de llenado, de verificación, de cosido y de transporte de los sacos. Así, un diseñador puede muy bien ser forzado a mantener una formulación muy estrecha del problema por resolver, aun cuando desde el punto de vista de la empresa fuera más productivo no proceder en esa forma.
El grado hasta el cual un diseñador es capaz y está justificado para mantener una formulación extensa de un problema, depende de los factores siguientes:
1. El alcance de sus responsabilidades. La capacidad oficial del dise- ñador es la determinante principal de las decisiones que está autorizado a objetar y a cambiar.
2. La situación económica. En general, cuanto menos importante es el problema para la empresa, desde un punto de vista económico, menores son las posibilidades que puedan ser investigadas justificadamente, salvo las especificaciones que puedan ser cambiadas; hay cosas que se deben aceptar "como son", debido a lo improductivo que resulta dedicarles atención. El volumen tiene una gran influencia a este respecto.
3. El límite arbitrario (si acaso existe) que se haya puesto al tiempo y al dinero que pueden ser dedicados al problema.
4. Circunstancias especiales. Por ejemplo, las personas involucradas en el problema pueden hacer que sea imposible poner en duda las decisiones tomadas previamente, aun cuando no estén justificadas por su organización deficiente.
Follas comunes al principio del proceso de diseño
Los problemas de la distribución de forrajes y del ensamble de la pro- tección se plantearon a los ingenieros encargados, presentándoles las solucio- nes respectivas, con el encargo explícito o implícito de encontrar un método .mejor. Al ingeniero rara vez se le presenta el problema real; por el con-
trario, él debe intentar estudiar el diseño existente, y examinar la tradición y las opiniones de otros, para determinar cuál es en realidad el problema. Esto se hace difícil, no sólo por lo indefinido de los problemas, sino por la práctica, generalizada en las universidades, de presentar los problemas a los estudiantes en una forma pura e irreal, de tal manera que no están acostumbrados ni tienen la habilidad de identificar un problema en la "vida real". Estas dos situaciones hacen que el diseñador sea vulnerable al siguiente tipo de fallas:
Una falla que un diseñador debe procurar evitar cuando hace el enfoque de un problema, es la de resolver parcial o totalmente un problema fic- ticio innecesario, ya que en tal caso, el problema en sí, casi nunca requiere su atención.
Son ejemplos de problemas ficticios, el diseño de una parte componente que en realidad no se necesita, y el rediseño de una operación de manu- factura que pudiera ser eliminada completamente.
La falla al buscar y definir activa y efectivamente un problema al iniciar el enfoque de la situación, sugiere un resultado como éste, con él subsecuente descrédito para el diseñador.
La segunda falla principal consiste en atacar la solución actual en lugar del problema mismo, ya que el diseño actual es simplemente una solución, entre muchas, del problema a resolver y la solución actual no es el problema; sin embargo, con frecuencia el diseñador ataca el diseño actual como si lo fuera. Nunca está por demás hacer hincapié respecto a la facilidad con que puede incurrirse en esta falla. Existe diferencia, crucial y sutil, entre empezar con la solución actual y trabajar en ella en un intento de eliminar las deficiencias, y empezar con la definición básica del problema y sintetizar una solución superior mediante el proceso de diseño. El último procedimiento es el principal factor en la obtención de un diseño más eficiente en períodos a largo plazo.
La mejor manera de evitar estas fallas consiste en concentrarse inicial- mente en el planteo del problema, evitando temporalmente los detalles, las restricciones y la solución actual.
El punto de vista de la caja negra
Este útil y excepcional método de plantear un problema de diseño, lo llamaremos el "método de la caja negra". La solución de un problema Se visualiza como una caja negra de contenido desconocido y no especifi-
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cado, con una entrada especificada (oslado A), una salida especificada lambién (estado B), y con criterios dados para evaluar el funcionamiento de la caja; en la figura 6 se muestra este punto de vista. Otros ejemplos de entradas son la pulpa de madera, ropas sucias, o energía eléctrica, con sus salidas respectivas: papel, ropas limpias y trabajo mecánico.
El método de la caja negra facilita la identificación adecuada de los estados A y B, a medida que se lorrnula el problema, pues es un truco visual especialmente útil para desviar de la solución actual la atención del diseñador; para obtener el beneficio máximo de este método, es iui-
Figura 6. Formulación de un problema utilizando la caja negra . Problema: encontrar, dentro de un período determinado, el contenido de la caja, que realice la conversión
Indicada, de la manera preferida.
portante que el diseñador permita que la caja negra aleje de. su nienlc la solución actual, y que él no haga, por el momento, suposiciones con respecto a cuál será la solución final, o partes de ella. Probablemente nunca cambiará la frecuencia con la cual el ingeniero se enfrenta a un problema, familiarizándolo (si es que no lo está ya) con la solución actual. Entonces, corresponde al ingeniero joven desarrollar la habilidad para aislar efectivamente el problema, independientemente de este método de ataque, y así el concepto de la caja negra constituye un medio para desarrollar y aumentar esta habilidad.
Antes de iniciar la solución de cualquier problema, el diseñador debe formularlo, debiendo estar seguro de que: 1) el problema merece su atención; 2) sea amplio su punto de vista con respecto al problema; 3) se eviten por el momento, los detalles y las restricciones; 4) sea cauto con los problemas ficticios; y 5) no se dedique a la solución actual del problema, ni confunda el problema con la solución.
Ordinariamente, estas cuestiones merecen más atención que la dedicada a esta fase, pues en la fase de formulación serán, por lo general, secun- darias tanto la identificación de los criterios, como el volumen y el período de tiempo, los que pueden ser cosas rutinarias, según la naturaleza del problema, y requiriendo solamente que se les considere superficialmente
Entrada
(estado A) (estado B) Salida
Pan tostado