DISEÑO EN LA INGENIERÍA 

Los ingenieros mecánicos están relacionados con la producción y el procesamiento de energía y con el suministro de los medios de producción, las herramientas de transporte y las técnicas de automatización. Las bases de su capacidad y conocimiento son extensas. Entre las bases disciplinarias se encuentran la mecánica de sólidos, de fluidos, la transferencia de masa y momento, los procesos de manufactura y las teorías de la electricidad y de la información. El diseño en ingeniería mecánica involucra todas las áreas que componen esta disciplina. 

Los problemas reales se resisten a la especialización. El diseño de un simple cojinete involucra flujo de fluidos, transferencia de calor, fricción, transporte de energía, selección de materiales, tratamientos termomecánicos, descripciones estadísticas, etc. Un edificio debe estar controlado ambientalmente, las consideraciones de calefacción, ventilación y de acondicionamiento del aire son tan especializadas que algunos hablan del diseño de la calefacción, ventilación y del acondicionamiento del aire como si estuvieran separados y fueran distintos del diseño en ingeniería mecánica. En forma similar, algunas veces se considera el diseño de motores de combustión interna, de turbomaquinaria y de motores de reacción como entidades separadas. La serie de adjetivos que siguen a la palabra diseño sólo es una ayuda para describir el producto. De manera similar, hay frases como diseño de máquinas, diseño de elementos de máquinas, diseño de componentes de máquinas, diseño de sistemas y diseño de sistemas de potencia hidráulica. Todas ellas son ejemplos un poco más enfocados del diseño en ingeniería mecánica. Se basan en las mismas fuentes de conocimiento, se organizan en forma similar y requieren habilidades semejantes.

La resolución de problemas de diseño en ingeniería es todo un proceso; proceso que comienza con el análisis de las necesidades, en donde se obtienen unas especificaciones preliminares y en donde el mayor trabajo consiste en formular preguntas. A medida que el proceso avanza mediante la definición, análisis, síntesis, etc., (ver Fig. 1), las especificaciones del problema se dan cada vez más detalladas hasta obtener las especificaciones finales. En este momento se tiene toda la información para iniciar la construcción de prototipos y programación de pruebas .

.Este proceso posee un carácter iterativo, ya que muchas veces durante el mismo se descubren nuevos datos o se adquieren nuevas perspectivas que exigen repetir algunos de los pasos anteriores. En ciertos casos la resolución de un problema no requiere de todos los pasos del proceso mostrado en las figuras 1 y 7. Todas las fases del proceso, a excepción de la fase creativa, necesitan de bastante información. Por ejemplo, para definir el problema es necesario recopilar información, procesarla y comunicarla; sin embargo, no en todos los casos llega a ser explícita dicha información, sino que se puede utilizar en breves razonamientos. 

El comienzo de cualquier diseño lleva implícita la suposición de la factibilidad económica en la elaboración de una solución al problema planteado En general, el diseñador no recibe un problema sino la situación del mismo, y es bajo estas circunstancias que tendrá que desarrollar definiciones clarasde los problemas totales. Salvo en las situaciones simples, no se podrán plantear los problemas hasta no encontrar las dificultades y las metas de la situación que hay que resolver (ver Figura 2). 

Una vez entendida la situación del problema, se pueden percibir las dificultades reales y se puede iniciar la formulación de preguntas apropiadas.

Las preguntas sugieren datos adicionales que requieren ser buscados, y exigen un especial cuidado en la organización de datos para lograr sacar de éstos el máximo significado. Las interrogantes ahora pueden reunirse y combinarse para formar una enunciación del problema. Dicha enunciación expone claramente los elementos involucrados para alcanzar una solución posible, (ver Fig. 3). 

La preparación de la anterior exposición solo podrá lograrse una vez se haya comprendido completamente la situación del problema. El proyecto procede de lo abstracto a lo concreto. Este comienza con un pensamiento, el cual posteriormente puede expresarse en palabras, formas geométricas, ilustraciones gráficas o símbolos matemáticos que en alguna forma se ajustan a las circunstancias del problema. 

La descripción simbólica capacita al diseñador para utilizar datos relativos al concepto con el propósito de anticipar analíticamente el comportamiento del prototipo. 

Cuando el procedimiento es abierto, la solución se enuncia como una hipótesis o un modelo mental que se puede probar: 1- relacionándola con la experiencia; 2- relacionándola con la información conseguida; 3- mediante manipulaciones analíticas o lógicas; 4- mediante la experimentación Por último entre las soluciones válidas se selecciona la mejor.