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Metodología de diseño de máquinas apropiadas para contextos de comunidades en desarrollo

Autora: Maria Elena Blanco Romero - 26 de juliol de 2018 - Directors: Laia Ferrer Martí i Carles Riba Romeva. Programa de Doctorat en Sostenibilitat.


RESUMEN
El diseño de un equipo o producto en un país desarrollado es un proceso caracterizado por la  creatividad y, a la vez, marcado por el cumplimiento de unos requerimientos que impone el cliente, los usuarios, el mercado y/o la competencia. La complejidad y la importancia de este proceso de diseño han motivado multitud de estudios y el establecimiento de diversas metodologías que ayudan a los equipos de diseño a guiar los procedimientos, enfocar la creatividad y alcanzar los requerimientos acordados. Estas metodologías contemplan e incorporan en las decisiones de diseño los estudios de mercado, el análisis de necesidades de los usuarios, la generación de especificaciones, propuesta y valoración de alternativas, etc. Llama la atención, sin embargo, que todas ellas dan por hecho implícitamente que el producto o equipo se desarrollará, se fabricará y/o se utilizará a priori en un contexto industrializado. Esto implica unas características concretas del entorno: gran disponibilidad de recursos energéticos, materiales y tecnológicos, procesos dirigidos hacia la reducción de tiempos y costes, operarios y usuarios con una elevada formación, entre otras.

Estas características condicionan de forma no manifiesta el proceso de diseño: no es necesario explicitar el contexto porque se da por supuesto. Sin embargo, existen proyectos en los que el producto diseñado no va dirigido a un contexto desarrollado. Al contrario, su objetivo principal es ayudar al crecimiento y mejorar la calidad de vida de una comunidad en desarrollo. Estos proyectos están enmarcados dentro de las denominadas tecnologías apropiadas: aquéllas que permiten a las personas salir de la pobreza, mejorar su situación económica y cubrir sus necesidades básicas con los recursos disponibles en su contexto de una manera sostenible. En estos proyectos, las características del contexto suelen ser factores clave que afectan en gran medida el diseño del equipo, por ejemplo, la formación y la cultura de los usuarios, los recursos materiales, tecnológicos y energéticos disponibles o las condiciones geográficas y climáticas específicas. Los proyectos de diseño de equipos para facilitar o mejorar los procesos agrícolas en países en desarrollo entran dentro del ámbito de las tecnologías apropiadas, ya que ayudan a mejorar la productividad y las condiciones de vida de los agricultores, y su diseño ha de adaptarse específicamente a las condiciones del contexto para asegurar una correcta apropiación del equipo a la comunidad.

La literatura analizada en el ámbito de las tecnologías apropiadas y de las metodologías de diseño muestra que no existe un procedimiento claro establecido para el diseño de máquinas apropiadas pero que éste se suele estructurar siguiendo las etapas establecidas por las metodologías clásicas de diseño. Sin embargo, estas metodologías no incluyen ninguna etapa que ayude a explicitar de forma metódica el contexto y sus características, tan importante en estos proyectos de desarrollo, para tenerlas en cuenta en las especificaciones de diseño del equipo.

A partir de dos casos reales de diseño de máquinas agrícolas en dos contextos diferentes (un teleférico de transporte de productos agrícolas en Nepal y una máquina para deshojar mazorcas de maíz en Ecuador), en esta tesis se propone una metodología de diseño de máquinas  propiadas en el ámbito agrícola. Esta metodología tiene como objetivo incluir un análisis adecuado del contexto al proceso de diseño indicado por las metodologías habituales en ingeniería mecánica. Se presta especial atención a las fases iniciales del diseño y se amplía el procedimiento de las metodologías clásicas incorporando una etapa con entidad propia para realizar este análisis. La metodología proporciona una herramienta que ayuda a los equipos de diseño a documentar el contexto (sea cual sea) de forma fácil y ordenada, optimizando las entrevistas de campo, así como las necesidades y características de la comunidad de forma exhaustiva y sistemática para traducirlas en un diseño apropiado. Esta herramienta contempla aspectos relacionados con el medioambiente, los usuarios, las infraestructuras y las condiciones tecnológicas del entorno y el proceso agrícola que desarrolla la máquina o en el que ha de intervenir. 

La metodología propuesta se aplica a los casos de diseño reales estudiados inicialmente, reformulando las especificaciones a partir del análisis del contexto con la herramienta proporcionada, y analizando el resultado final del diseño. Se aplica también en un proyecto real realizado de forma completa siguiendo esta metodología: el diseño de una trituradora de residuos agrícolas para la elaboración de abono natural en Ecuador. Finalmente se aplica al proyecto de diseño conceptual de una peladora de cañas en dos contextos diferentes, Nepal y Ecuador. Con este último ejemplo se muestra cómo el diseño cambia radicalmente en función del contexto al que vaya dirigido.