Diseño de experimentos y técnicas de fase creativa para reducir el tiempo de diseño de nuevos productos agroindustriales en zonas marginadas de México

Abstract

La presente investigación presenta una metodología para el diseño de nuevos productos o su innovación basada en la fase creativa y el diseño y análisis de experimentos, se enfoca a la creación de productos agroindustriales en zonas marginadas de México. El objetivo final es a través de estas dos técnicas reducir los tiempos de investigación y desarrollo, generando diseños robustos de productos con la más alta calidad, el alcance, abarca también el diseño de procesos de manufactura hasta terminar la rampa de aprendizaje. Se decidió probar la metodología en proyectos de desarrollo social que estuvieran basados en productos agroindustriales porque el contexto era muy diferente al de una empresa formal con procesos y estructuras perfectamente definidas. En México el campo agrícola tiene un gran potencial, y es una variable directamente vinculada a la pobreza, la gente que vive en el campo es quien más sufre este flagelo por lo que este trabajo de investigación de manera paralela plantea que, independientemente de las políticas públicas de los tres órdenes del gobierno en México, (federal, estatal y municipal) a través de los proyectos productivos es posible revertir los índices de pobreza al generar micro empresas que a su vez son plataforma para que otras crezcan a su alrededor como una cadena de suministros de materias primas y su producto sea de una calidad tal que pueda ser exportado. Por sí sola, la metodología propuesta no puede asegurar que a pesar de que se realice un buen diseño de producto, el proyecto productivo sea exitoso, por lo que se tuvo que hacer todo un estudio referente a la pobreza y las variables que más inciden en el éxito de estos proyectos que están directamente vinculados al nivel educativo, sanidad y vivienda. Durante los últimos 17 años personalmente he trabajado en proyectos agroindustriales y he conocido la pobreza de cerca, pero durante el trabajo de tesis se tuvo que investigar en la parte social y de definición del problema para crear las condiciones de que un proyecto de desarrollo social tuviera éxito. El capítulo dos de la tesis se realiza un estudio sobre la pobreza en las zonas margindas y se explica como variables externas inciden en los proyectos de desarrollo social, como soluciones factibles que no son objeto del estudio de la tesis pero explica el contexto bajo el cuál se trabajó y recabo la información para la investigación. En el mismo capítulo se presenta un trabajo de campo para definir los cultivos agrícolas de alta potencialidad en la zona de estudio, ya que basado en estos estudios se genera el diseño de nuevos productos o su innovación. En el capítulo tres se plantea un método de trabajo para plantear las condiciones mínimas ideales para generar equipos de trabajo, así como el desarrollo de las técnicas de creatividad que la presente tesis acondicionó para que pudieran ser aplicadas en los proyectos agroindustriales así como el sustento matemático y filosófico con el cual se dio forma a la Ingeniería del Pensamiento (Prof. Lluís Claudí) como una técnica de creatividad para el desarrollo de nuevos productos y solución de problemas de fabricación, la cual es una aportación del presente trabajo de investigación. Las técnicas de creatividad empleadas en esta tesis: lluvia de ideas, mapas mentales, y Triz las dos últimas se les hicieron adecuaciones. A los mapas mentales se le adicionó el diseño de sistemas de información propuesto por el doctor Brian Wilson conocido como cruz de malta y par el Triz se generó una base de datos agroindustrial con los cultivos de alta potencialidad, sus zonas, las variables óptimas de humedad, temperatura, calidad de suelo así como sus propiedades físico químicas que la industria potencializa en otros productos. Ambas también son aportaciones de la tesis. El desarrollo e investigación de los métodos del diseño experimental se presentan en el capítulo cuatro, es aquí donde se explican las bondades de la simulación matemática y como esta reduce el tiempo de investigación de nuevos productos, se explica bajo qué condiciones se aplica cada técnica así como la interpretación de los resultados. En el capítulo cinco se plantea la metodología para la reducción de tiempo de desarrollo de nuevos productos basado en las técnicas de fase creativa y diseño de experimentos bajo los tres tipos de pensamiento: sistémico, prospectiva y concurrencia, este es la parte central de la tesis ya que describe las interacciones de las diferentes técnicas y como se aplican la metodología en un proyecto real. El proceso de probar la metodología y registrar los resultados se hace en el capítulo seis a través de proyectos productivos en donde aplicó la metodología y se analiza paso a paso los resultados, los éxitos, los fracasos, las modificaciones al trabajo original para finalmente en las conclusiones describir formalmente los resultados y la aportación del trabajo de investigación.

This research work shows a methodology for the design of new products or their innovation based on the creative phase and the design and analysis of experiments, it focuses on the creation of agro-industrial products in poverty areas of Mexico. The top goal is through these techniques reduce the time of research and development, generating robust product designs with the highest quality, the scope of the research, also covers the design of manufacturing processes to finish the ramp learning to product massive. It was decided to test the methodology in social development projects that were based on agro-industrial products because the context was very different from a formal business processes with a clearly defined structures. In Mexico the agricultural farm has great potential, and it´s a variable directly linked to poverty, people who live in the rural zone, is most affected, so this research suggests that in parallel, regardless of political public of the three levels of government in Mexico, (federal, state and local government) through productive projects is possible reverse poverty by generating micro enterprises which in turn are growing platform for others around them as a string supply of raw materials and product is of a quality that can be exported . By itself, the proposed methodology cannot make sure that by applying the result will be an excellent product and by consequence productive project to be successful, so we had to make a deeply study of poverty and the variables that affect the success of these projects are directly related to education, health and life style . For the past 17 years I have personally worked on agroindustrial projects and have known poverty closely, but during the thesis work had to investigate in the social part and problem definition to create the conditions for a social development project had success. Unfortunately the ruled of operation for INDESOL and the lack of technical assistance to people interested in presenting these projects, are the causes because the budget is not applied to productive projects and for consequence, the resource is deviated to assistance programs. The assistance programs have been those who have hurt Mexico, because it’s more comfortable for people receiving monthly financial assistance and they not necessary to work, solve a problem at the moment but does not generate income financial and therefore the economy stops. Chapter 2 of the thesis explains these variables and how they affect social development projects as well as possible solutions. In the same chapter field research is presented to define the high potential agricultural crops in the area of study, since these studies based on the design of new products or innovation is generated. In chapter 3 a working method is proposed to the define the minimum ideal conditions to create work teams, and the development of creativity techniques that this thesis conditioned so that they could be applied in,agro industrial projects as well as the mathematical support and philosophy with which it forms the Thought Engineering (Prof. Lluís Claudi ) as a technique of creativity to develop new products and solving manufacturing problems, which is a contribution of this research. The creativity techniques used in this thesis are: brainstorming, mind map, and Triz; the last two techniques were adequate to the projects characteristics. The mind map was added with the designing information systems proposed by Dr. Brian Wilson called Maltese cross, and the Triz with an agro industrial data base based for products with high potential, the grown areas, optimum moisture variables as well as temperature, farmer field quality and their physicochemical properties that potentiates other industry products . Both are also contributions of the thesis. The research and development of methods of experimental design are presented in Chapter 4, this is where the benefits of mathematical simulation are explained and as this reduces the time of new product research, in the same time explained under what conditions each technique applies well and the interpretation of results. In chapter 5 the methodology to reduce development time for new products based on creative techniques and design of experiments, is based under the three types of thoughts: systemic, prospective and concurrent, this is the central part of the thesis because it describes the interactions of the different techniques and methodology as applied in a real project. The process of testing the methodology and record and analyze the results would be show in the chapter 6 through productive projects where was applied the methodology, and step by step the results are analyze; successes designs, failures, modifications to the original work and, finally discussed in the conclusions formally describe the results and the contribution of research.