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Idea esencial:
Un modelo físico es una representación tridimensional y tangible de un diseño o sistema.
Conceptos y principios:
Modelos a escala
Modelos estéticos
Maquetas
Prototipos
Modelos instrumentados
Comprensión esencial:
Aplicaciones de los modelos físicos
Uso de modelos instrumentados para medir el nivel de desempeño de un producto y facilitar la evaluación y prueba formativa continua
Ventajas y desventajas del uso de modelos físicos
Tú como diseñador:
Los diseñadores usan modelos físicos para visualizar información sobre el contexto que el modelo representa. Es muy común que los modelos físicos de objetos grandes se reduzcan de tamaño y los de objetos pequeños se amplíen para facilitar su visualización. El objetivo principal del modelado físico es probar aspectos de un producto según los requisitos del usuario. Las pruebas exhaustivas durante la etapa de desarrollo del diseño aseguran que se desarrolle un producto adecuado.
El modelado físico no solo permite a los diseñadores explorar y probar sus ideas, sino también presentarlas a otros. Involucrar a clientes, grupos focales y expertos para que interactúen con modelos físicos de productos permite a los diseñadores obtener retroalimentación valiosa que les ayuda a mejorar el diseño y la interfaz producto-usuario.
Aplicaciones de los Modelos Físicos
Aplicaciones de los Modelos Físicos
Los modelos físicos permiten la visualización, a partir del examen del modelo, de la información sobre el objeto que representa. Un modelo físico puede utilizarse para obtener datos importantes como pruebas y mediciones de simulación.
El modelado mediante modelos físicos permite al usuario comprender mejor el problema y ofrece un medio para manipular el objeto con el fin de analizar los resultados de diversas pruebas u otras situaciones cambiantes.
Los modelos físicos pueden permitir la observación de relaciones internas dentro de la estructura o de relaciones externas de la estructura con el entorno.
Modelos a escala
Modelos a escala
Un modelo a escala es una copia física más pequeña o más grande de un objeto. Los modelos a escala permiten la visualización, a partir del examen del modelo, de información sobre lo que representa. Un buen ejemplo de modelos a escala se ve en la arquitectura, donde un edificio a tamaño real se modela a una escala muy reducida. Esto permite a los diseñadores visualizar la estructura del edificio, así como la estética y las líneas interiores y exteriores. Factores imprevistos pueden destacarse en el entorno real en el que se utilizará el producto o sistema. El propósito de un modelo a escala más pequeño puede ser tener una mejor visión general o con fines de prueba.
Jean-Paul Viollet cuenta la historia detrás de los modelos de muebles a escala de Atelier Viollet:
“La idea detrás de fabricar los modelos a escala de muebles surgió cuando trabajaba con un cliente muy ocupado. Solo me permitieron unos minutos de su tiempo para presentar mi concepto de diseño para un encargo.
En lugar de presentarles un dibujo, sentí que un modelo a escala, hecho con los materiales y acabados exactos, transmitiría más rápidamente cómo podría verse el mueble terminado. Este proceso fue, por supuesto, laborioso, pero también lo encontré muy gratificante. Desde entonces, he realizado algunos modelos para varios clientes y ahora forman una pequeña colección en mi estudio".
El modelado a escala puede ser un método rápido para idear o algo más sofisticado para comunicar el pensamiento de diseño, ideas y temas estéticos.
Modelos estéticos
Modelos estéticos
Los modelos estéticos se desarrollan para que se vean y se sientan como el producto final, y deben parecer realistas en relación con el producto que intentan representar. Se usan para muchos propósitos, incluyendo pruebas ergonómicas y la evaluación del atractivo visual.
Los modelos estéticos se ven como el producto final, pero no funcionan como él.
Pueden ser relativamente simples (por ejemplo, bloques sólidos de espuma terminados y pintados para parecer reales) o más sofisticados, simulando peso, equilibrio y propiedades de los materiales.
Usualmente, los modelos estéticos son “para mostrar” y no están diseñados para ser manipulados en exceso. Ofrecen a personas que no son diseñadoras una buena representación del aspecto y la sensación de un objeto. Por ejemplo, los ingenieros de producción pueden recopilar datos para evaluar la viabilidad de sistemas de fabricación compatibles.
Los modelos estéticos son costosos de producir, ya que necesitan tener un buen acabado superficial y ser de tamaño real. Permiten que el diseñador y el fabricante visualicen el diseño. No son modelos funcionales, sino que muestran cómo se verá el objeto.
Mock-ups (Maquetas)
Mock-ups (Maquetas)
Las maquetas son comúnmente utilizadas por diseñadores de productos, arquitectos e ingenieros. Su propósito suele ser producir una réplica a tamaño real utilizando materiales económicos para verificar un diseño.
Las maquetas se usan a menudo para determinar las proporciones de la pieza, en relación con diversas dimensiones del objeto en sí, o para encajar la pieza en un espacio o habitación específicos. La capacidad de ver cómo el diseño de la pieza se relaciona con el resto del espacio también es un factor importante para determinar el tamaño y el diseño.
Al diseñar un producto funcional, como un dispositivo doméstico, las maquetas pueden utilizarse para comprobar si se ajustan a formas y tamaños humanos típicos. Los diseños que no consideren estos aspectos pueden no ser prácticos. Las maquetas también pueden utilizarse para probar el color, acabado y detalles del diseño que no pueden visualizarse en los dibujos y bocetos iniciales. Las maquetas con este propósito pueden ser a escala reducida.
El costo de hacer maquetas a menudo se compensa con los ahorros obtenidos al evitar entrar en producción con un diseño que necesita mejoras.
Una maqueta puede ser un modelo a escala o a tamaño real de un objeto, utilizado para la enseñanza, demostración, evaluación del diseño, promoción y otros fines.
Las maquetas se utilizan para probar ideas. Son representaciones a escala o a tamaño real de un producto, usadas para obtener retroalimentación de los usuarios. Una maqueta puede considerarse un prototipo si incluye alguna funcionalidad. Una maqueta puede ser un modelo a escala o a tamaño real de un objeto, utilizado para la enseñanza, demostración, evaluación del diseño, promoción y otros fines.
Una vez que el equipo de diseño decidió qué dirección tomar con respecto al mecanismo de biela oscilante, utilizaron estudios tridimensionales del movimiento mecánico para analizar los diseños mecánicos usando modelos de prueba (maquetas).
Los probaron con usuarios de distintos tamaños y niveles de fuerza para analizar y perfeccionar el movimiento mecánico de la palanca del exprimidor.
Después del modelo mecanizado final, se crearon varios diseños de espuma en 3D y se calculó su peso. El equipo de diseño presentó tres conceptos de diseño al cliente antes de acordar un diseño final.
Los mock-ups se utilizan para probar ideas. Son representaciones a escala o tamaño real de un producto utilizadas para obtener retroalimentación de los usuarios.
Prototipo
Prototipo
Un prototipo es una muestra o modelo construido para probar un concepto o proceso, o para actuar como un objeto que será replicado o del cual se aprenderá. Un prototipo se utiliza para probar y validar ideas, y puede ser usado a lo largo del desarrollo del diseño. La creación de prototipos puede utilizarse para proporcionar especificaciones para un producto real y funcional, en lugar de uno teórico.
Los prototipos se desarrollan para cumplir dos funciones principales:
Para el equipo de desarrollo de diseño, que puede aprender y debatir la idea creando el prototipo.
Para el usuario, de quien el equipo de desarrollo puede aprender a través de la interacción y retroalimentación del usuario.
Un prototipo puede desarrollarse utilizando una variedad de diferentes fidelidades [diapositiva 28], dentro de un rango de contextos de usuario y entorno.
Prototipo – del griego prôtos, primero o antes: antes o primer tipo de una idea.
Modelo físico instrumentado
Modelo físico instrumentado
Los modelos físicos instrumentados están equipados con la capacidad de tomar mediciones para proporcionar retroalimentación cuantitativa precisa para el análisis. Pueden utilizarse eficazmente para investigar muchos fenómenos, como el flujo de fluidos en sistemas hidráulicos o túneles de viento, el estrés dentro de estructuras y la interacción del usuario con un producto.
Por ejemplo, un modelo instrumentado de un teclado puede registrar las acciones del usuario y proporcionar datos sobre la frecuencia con la que se usan las teclas y la cantidad de errores que comete el usuario (es decir, cuántas veces se presiona la tecla de retroceso o eliminar).
Estos modelos pueden escalarse tanto en términos de geometría como de fuerzas importantes.
Los modelos instrumentados pueden simular las dimensiones, el peso, las proporciones y la articulación de un objeto, y usualmente están instrumentados para registrar datos sobre el comportamiento dinámico del producto. Estos datos pueden incluir variables como velocidad, fuerza, flexión, pliegue o torsión del producto.
Estos modelos contienen equipos de prueba dentro del propio modelo y permiten registrar y analizar los datos mientras el modelo está en uso. Luego, estos datos pueden ser analizados y se pueden tomar decisiones de diseño o fabricación a partir de ellos.
Rango de fidelidad
Rango de fidelidad
En los campos de la modelación y la simulación, la fidelidad se refiere al grado en que un modelo o simulación reproduce el estado y comportamiento de un objeto, característica o condición del mundo real. La fidelidad es una medida del realismo de un modelo o simulación. En el pasado, también se ha descrito la fidelidad de una simulación como el “grado de similitud”.
El rango de fidelidad es:
Una combinación de fidelidad y contexto puede proporcionar la validación de una idea y/o una mayor comprensión para su desarrollo.
El rango de contextos es:
Restringido — en un entorno controlado
General — cualquier usuario, cualquier entorno
Parcial — usuario final o entorno
Total — usuario final y entorno
La fidelidad es una medida del realismo de un modelo o simulación.
Ventajas
Ventajas
Es una visualización física del producto.
Los diseñadores/fabricantes pueden mejorarlo/desarrollarlo.
Los diseñadores/fabricantes tienen una prueba de concepto.
Los diseñadores/fabricantes pueden mostrar sus ideas.
Los diseñadores pueden probar su idea.
Se puede usar para predecir comportamientos.
Facilita la comunicación con el cliente.
Es más fácil manipular un modelo que un dibujo.
Permite comunicar ideas a diferentes audiencias, por ejemplo: consumidores sin formación técnica y profesionales como ingenieros/fabricantes
Es fácil de entender para una audiencia no técnica.
Se pueden manipular los modelos físicos, lo cual es útil para pruebas de usuario/investigación de mercado al considerar aspectos ergonómicos de un diseño (por ejemplo, modelos de arcilla o espuma).
Los consumidores pueden ver fácilmente la forma, proporciones y color del producto, por ejemplo: un automóvil en una exhibición.
Imagen visual real.
Se pueden tener en cuenta consideraciones de diseño antes de entrar a producción, lo cual permite mejorar el aspecto ambiental del producto (al probarlo físicamente).
Desventajas
Desventajas
Puede ser costoso de producir.
Se pueden requerir ciertas habilidades para producir el modelo.
Puede que no haya herramientas/recursos disponibles para fabricarlo
Puede ser inexacto
Puede que no funcione como el producto final.
Puede que no esté hecho con los mismos materiales que el producto final.
Requiere mucho tiempo para producir.
Alto nivel de habilidad para producirlos.
Se necesitan recursos: maquinaria y equipo.
El consumo de materias primas, energía y su eliminación no es muy bueno para el medio ambiente.
Los buenos modelos físicos son costosos de producir.
No son muy flexibles una vez que están hechos.
Los modelos a escala pueden generar errores indeseados al escalar, por ejemplo: en un puente, las pruebas podrían ser incorrectas.
Posiblemente no se puedan usar los mismos materiales.
Costo.
Lleva tiempo producir el producto.
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