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MEJORA CONTINUA DE UN BIPEDESTADOR MOVIL INFANTIL: COMO ELEMENTO
CLAVE EN LA CALIDAD DEL PRODUCTO
Nelson Aros Marcela Aros
Universidad de La Frontera, Facultad de Ingeniera, Ciencias y
Administracin Departamento de Ingeniera Elctrica, Email:
[email protected]
Resumen La importancia de la bipedestacin en el ser humano tiene
relacin a los beneficios asociados a sta. La carencia de controlar
esta postura ha requerido disear sistemas mecnicos que permitan
esta posicin, adems la incorporacin de un sistema de desplazamiento
controlado por el usuario, han logrado que personas minusvlidas
realicen tareas cotidianas, mejorando su autoestima. En este
trabajo se desarrolla la evaluacin de un prototipo de un
bipedestador mvil infantil, como elemento clave para la mejora
continua y calidad del producto. Palabras clave: evaluacin de
producto; bipedestador; mejora continua; metodologa QFD;
diferencial semntico.
Abstract The importance of standing position for humans is
related to the benefits associated with it. The lack of control in
this position has required to design a mechanical systems that
allow it, in addition, the incorporation a displacement controlled
system by the user, have allowed to disabled people perform tasks
of daily living, and improve their self-esteem. This paper develops
an evaluation of a prototype of a mobile stander for child, as the
key for continuous improvement and quality of the product.
Keywords: product evaluation; stander; continuous improvement; QFD
methodology; semantic differential
1. Introduccin El origen de la bipedestacin es el origen del
hombre. Dos millones de aos antes que de que el ser humano fuese
hbil, camino bpedo, qu motivo este cambio? Son numerosas las
hiptesis que han intentado desvelar este enigma (Nuez, 2007). Sin
embrago, en Chile la discapacidad de movilidad es una de las ms
frecuentes que afecte a la poblacin, aproximadamente 350 mil
personas, de las cuales el 8,6% es menor de 20 aos (CASEN, 2006).
Cuando hablamos de trastornos o dficits motrices nos referimos a
personas que presentan problemas en la ejecucin de sus movimientos,
en su motricidad en
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general, independientemente de la causa desencadenante. Dentro
de las causas de discapacidad motora infantil en Chile la ms
frecuente es la parlisis cerebral, otras son las distrfias
musculares y polineuropatas congnitas. Todos estos nios y sus
familias tienen un deterioro importante de su calidad de vida
debido, en el nio a falta de autonoma, depresin y dolor fsico, y en
la familia por disfuncin, depresin y empobrecimiento (Reyes,
2005).
Tabla1: beneficios de la posicin bpeda. (Cares, 2005)
Fsicos Funcional Psicolgicos
Alivia: Otorga integracin en: Mejora:
la presin de los msculos Escuela Independencia
funcin de la vescula Tiempo libre Autoestima
contracturas musculares Casa Comunicacin
respiracin Terapia Interaccin ojo a ojo.
Actividad circulatoria Vida diaria Calidad de vida
La bipedestacin tiene importantes implicaciones psicolgicas y
fisiolgicas para el desarrollo del nio (Tabla 1). La verticalidad
mejora la atencin y facilita las interacciones sociales, poniendo
al nio al nivel de los ojos con sus compaeros y adultos (Cares,
2005). Dentro de los beneficios mdicos se puede expresar una
reduccin de la descalcificacin u osteoporosis, debido a que el
cuerpo humano est preparado fisiolgicamente para adoptar una
posicin bpeda, si esta posicin no se asume frecuentemente, los
huesos se debilitan y en consecuencia se descalcifican. La
osteoporosis afecta a ms del 60% de estos nios y al menos un 26% a
los 10 aos ha tenido una fractura. El 44% de los nios deambulantes,
despus de una fractura de extremidades inferiores, no recupera la
capacidad de caminar (Reyes, 2005). La posicin vertical del cuerpo
implica cierto trabajo para los msculos de las piernas, reducindose
con ello la aparicin de espasmos y contracciones musculares, lo
cual ayuda a prevenir la atrofia muscular. Tambin se mejora la
circulacin sangunea, debido a que el riego sanguneo se ve
estimulado por el movimiento muscular. Como resultado de adoptar la
posicin bpeda, el sistema cardiovascular se fortalece y se reduce
la inflamacin de las extremidades inferiores, adems, ayuda a
reducir las lesiones derivadas de la posicin sedente, entre ellas,
la aparicin de lceras o llagas ocasionadas por la presin (Len,
2005).
La tendencia actual y hacia donde apunta la investigacin en los
campos de la rehabilitacin de personas con discapacidades motrices,
es la de desarrollar ayudas para la movilidad basadas en soluciones
tecnolgicas avanzadas con origen en la robtica y la automatizacin
electrnica (Crdenas, 2007). La actual oferta de productos para la
discapacidad es amplia, sin embargo se puede disear un producto con
unas excelentes prestaciones, pero fracasar por no tener la acogida
esperada en el mercado. Esta situacin nos indicara que el diseo se
ha hecho a espaldas del cliente o que, aun habiendo intentado
conocer sus expectativas, se ha fracasado a la hora de traducirlas
a caractersticas del producto.
En todo proceso de desarrollo y lanzamiento de producto, la
definicin y el concepto de producto son factores influenciados por
el mercado. En consecuencia, los requerimientos, necesidades y
deseos de los consumidores son aspectos estratgicos, y cada vez ms
incrementan su importancia. Es decir, que los productos deben
generar valores que sean
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apreciados por el pblico objetivo y en consecuencia influenciar
la decisin de compra. El escenario actual, caracterizado por un
mercado global, genera altas exigencias de los consumidores, que
sin duda representa enormes desafos para las industrias de
productos y servicios. En este contexto, las metodologas, tcnicas y
herramientas para el desarrollo de productos orientado a la
satisfaccin del cliente, dentro de modelos de trabajo, han
adquirido una enorme importancia para alcanzar la competitividad
esperada (Vias, 2006). Una de las metodologas que se ha integrado
con relevancia al proceso de desarrollo de productos es el Quality
Function Deployment (QFD) o Despliegue de la Funcin de Calidad que
est orientada a apoyar a los diseadores e ingenieros a definir el
producto, sus componentes y procesos productivos, ponderando en sus
decisiones las necesidades y deseos de los consumidores, a travs de
un sistema de administracin de cada decisin y por cada fase del
proceso de diseo. La aplicacin de QFD implica una filosofa
empresarial que apuesta por la innovacin y la mejora continua, a
travs del anlisis sistemtico del mercado, y la creacin de productos
que respondan a las necesidades de sus clientes (Vias, 2006).
2. Objetivos
2.1 Objetivo general
Desarrollar un prototipo mvil para un bipedestador infantil a
travs de un sistema elctrico que le otorgue mayor autonoma al
usuario en su desplazamiento.
2.2 Objetivos especficos
Lograr una propuesta que este acorde con en el contexto local en
trminos de procesos productivos y tecnologa existente.
Sistematizar los requerimientos subjetivos de los clientes, a
travs una matriz de relaciones para la toma de decisiones durante
el proceso de diseo.
3. Antecedentes En el siguiente apartado incluye informacin
sobre los dispositivos utilizados como ayudas tcnicas para lograr
la posicin bpeda. Esta informacin fue recogida de diversas fuentes,
como catlogos, revistas mdicas, entre otras. Primeramente, Las
ayudas tcnicas se refieren a aparatos que estn diseados para ayudar
a conseguir o mejorar la funcin para tener una mayor independencia
(OShea, 2006), es cualquier producto, instrumento, equipo o sistema
tcnico usado por una persona con discapacidad, fabricado
especialmente o disponible en el mercado, para prevenir, compensar,
mitigar o neutralizar la deficiencia. De esta manera, las ayudas
tcnicas pueden ofrecer a los nios con discapacidad motriz la
oportunidad de participar ms plenamente y llegar a ser ms
independientes en su vida diaria (Palisano, 2007).
3.1 mobiliario utilizado para la bipedestacin existente en el
mercado Hay una gran variedad (Ver figura 1) de bipedestadores: en
supina o ventrales, en prono o dorsales. La posicin prona y/o
supina son instancias Intermedias para acercar al nio a la
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verticalidad, de tal manera que tanto la estructura sea como
muscular vayan asumiendo paulatinamente la posicin vertical, as el
cuerpo por su propio peso toma conciencia de s mismo en el espacio.
Los bipedestadores pueden ser estticos y mviles, o los que pueden
pasar de sentado a bipedestacin (Palisano, 2007). Las sillas de
ruedas de bipedestacin son un tipo especial de dispositivos para
ayudar a adoptar la posicin bpeda a personas con movilidad
limitada, o nula, de las extremidades superiores e inferiores (Len,
2005). Con los bipedestadores estticos, las extremidades inferiores
por lo menos la parte baja del tronco- estn sujetas con firmeza con
cintas acolchadas (Gudjonsdottir, 2002). El bipedestador puede
estar encima de una base con ruedas, lo que permite que el nio sea
transportado a distancias cortas mientras est en bipedestacin. A
menudo, son necesarios los splints u ortesis para mejorar la
alineacin del tobillo y del pie, y la distribucin del peso en carga
(Stuberg, 1992).
Figura 1: Tipos de bipedestadores
En los centros de rehabilitacin de Chile esta necesidad de
bipedestacin de los nios con discapacidad es cubierta por
dispositivos artesanales basados en sistemas productivos simple,
que privilegia la mano de obra, antes que el uso de maquinarias y
tecnologas de punta (Ver figura 2). De los cuales pueden detectarse
algunas ineficiencias del mobiliario existentes en estos
centros:
No proporcionan mayor acogida desde el punto de vista formal, no
estimulan su uso.
No poseen las medidas ergonmicas requeridas para el usuario.
Desvinculan al usuario de su entorno inmediato, no permiten el
movimiento del nio, ofrecindoles solamente una posicin, sin la
posibilidad de actuar de forma independiente.
Esta ultima ineficiencia es la ms primordial de ser atendida,
pues dentro de la poblacin de personas con discapacidad motriz
existe la gran necesidad de poder movilizarse libremente y en forma
independiente, es aqu entonces donde surge la idea de llevar a cabo
proyectos de diseo de transmisin para mviles que les brinde una
mejor calidad de vida.
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Figura 2: Sistema empleado en los centros de rehabilitacin de
Chile (Beckers, 2001)
3.2. Vehculos para Discapacitados Elctricos En los ltimos aos,
el desarrollo cientfico y tecnolgico en ingeniera, mecnica,
electricidad, computacin y robtica, le han dado un enorme impulso y
desarrollo a la rehabilitacin integral. Este avance significativo
en nuevas tecnologas, se ha traducido, por ejemplo en la elaboracin
de sillas de ruedas elctricas de alta calidad, con tecnologas
desarrolladas principalmente en Estados Unidos, Europa y Asia, con
los cuales se ha mejorado la calidad de vida de personas con
discapacidad fsica, facilitndoles la integracin social. Las sillas
elctricas pueden proporcionar a los nios un medio de movilidad
independiente que permita una participacin activa en sus vidas
diarias (Bottos, Bolcati, Sciuto, Ruggeri, & Feliciangeli,
2001) Los nios pueden explorar el entorno, sentir el control, tomar
decisiones y aprender de los errores (Deitz, Swinth, & White,
2002; Nilsson & Nyberg, 2003).
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En Chile las importaciones de sillas de ruedas elctricas (Ver
figura 3) se realizan principalmente desde el continente asitico,
especficamente desde Taiwn y China, en un porcentaje menor se
realizan importaciones desde pases pertenecientes a la Unin Europea
y Estados Unidos. Nuestro pas por ejemplo ingresa entre un 8% y un
10% de la cantidad total de sillas de ruedas desde Alemania, donde
sus marcas se han posicionado en la mente del consumidor con
productos de calidad y prestigio, lo cual se ve reflejado en el
precio final de los mismos (Crdenas, 2007) La realidad econmica de
Chile hace algunos aos no permita a todas las familias acceder a
los ltimos avances para mejorar la calidad de vida de las personas
con discapacidad.
Figura 3: Importaciones chilenas de sillas de ruedas elctricas
mensuales. Ao 2007
Sin embargo, los datos recogidos de las importaciones chilenas
de silla de ruedas electicas corresponden productos destinados para
usuarios adultos, en la actualidad los dispositivos que cumplen las
funciones de transporte de nios discapacitados, estn concebidos
desde la dependencia, es decir, consideran en ocasiones la
participacin de un tercero, ms an, estos dispositivos recogen al
cuerpo en una posicin sentada (silla de ruedas), lo que conlleva
alteraciones fisiolgicas, limitaciones en desplazamientos y lo ms
significativo condiciona las relaciones interpersonales (Beckers,
2001). Por lo tanto, se origina una oportunidad de dar respuesta a
las necesidades de desplazamiento de un nio con dificultades para
su automovilidad.
4. Metodologa
Para realizar la propuesta del bipedestador, se utiliz la
metodologa de mejora continua, que se define como pequeos cambios
incrementales en los procesos productivos que permiten mejorar algn
indicador de rendimiento (Grtter citado en Marin-Garcia) La mejora
continua est basada en el ciclo de Deming, compuesto por cuatro
fases: estudiar la situacin actual, recogiendo los datos necesarios
para proponer las sugerencias de mejora; poner en marcha las
propuestas seleccionadas a modo de prueba; comprobar si la
propuesta ensayada est proporcionando los resultados esperados; e
implantar y estandarizar la propuesta con las modificaciones
necesarias. La mejora continua que se lleva a cabo en los
diferentes espacios de desarrollo de un producto, usualmente es
conocida como innovacin incremental, procesos
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productivos, materias primas, equipos u operaciones existentes
no cambian sustancialmente, y en lo general no requieren
inversiones significativamente altas. (Ver figura 4)
Figura 4: Ciclo de Deming
5. Propuesta En este apartado se presentan las especificaciones
tcnicas principales del mvil en cuanto a su estructura y
funcionalidad. Se describen las diferentes partes que conforman el
diseo, tanto en lo que respecta a la funcionalidad del mismo, como
a detalles ms especficos de los aspectos electrnicos y mecnicos.
(Ver figura 5)
5.1 sistema mecnico
El sistema mecnico est considerado en primer lugar por el
chasis, el cual es el encargado del armazn en general y adems
contempla todo el sostn del mvil y usuario;
5.2 sistema elctrico
El encargado de darle toda la autonoma al mvil es el sistema
elctrico el cual est compuesto por la batera, motores y sistema de
control.
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Batera. La alimentacin del mvil es responsabilidad de una batera
de ciclo profundo de 12 Volt y 34 Ah, caracterizadas por permitir
su descarga de forma completa y volverse a cargar sin que se daen a
diferencia de las bateras comunes existentes, como por ejemplo las
de plomo cido utilizadas habitualmente en los automviles, las que
al descargarse o agotarse completamente se van deteriorando cada
vez ms.
Motor. El accionamiento necesario para el movimiento recae en
dos motores de corriente continua, de 350 [Watt] y 12 [V] cada uno
y de imn permanente. La corriente consumida por los motores en
operacin dependiendo de la exigencia por el usuario es de 8 a 12
[A]. Control. La idea de este recurso es proporcionar el mayor
grado de control del usuario sobre los movimientos de la plataforma
con el mnimo esfuerzo posible, teniendo en consideracin las escasas
posibilidades motrices de los eventuales usuarios. En forma
sencilla se logran transmitir rdenes electrnicas de alto nivel,
independizando a la persona en su conduccin con un control absoluto
de su entorno. Adems el elemento actuador recae en dos Puentes H
(el puente H es una interfaz que se considera bsicamente como un
sistema de conmutacin controlado por dos seales digitales de baja
potencia), cuya configuracin permite el retroceso del mvil.
Figura 5: Prototipo Bipedestador
6. Evaluacin del Prototipo En esta fase del producto es
fundamental realizar una evaluacin, siendo uno de los principios
bsicos de la calidad, la prevencin y las mejoras continuas que se
pueden realizar al producto; cuyo objetivo est plenamente basado en
detectar disfunciones tan rpidas como sean posibles, pues los
productos que han pasado por una evaluacin exhaustiva antes de su
desarrollo tienen 2,4 veces ms posibilidades de ser exitosos
comercialmente que aquellos que no han sido sometido a una
evaluacin (Baxter, 2002). Para ello se utilizo la matriz de
Planificacin de Demandas (Aros, 2011)
6.1. Elaboracin del Diferencial Semntico
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Se elabor un test de diferencial semntico de Osgood (1957)
utilizando el modelo conceptual de Aros (2009) con un total de 12
pares de adjetivos. Para la seleccin de estos adjetivos se
consultaron artculos en catlogos mdicos sobre los dispositivos
utilizados como ayudas tcnicas para lograr la posicin bpeda. Se
determin 4 escalas para representar cada factor, tratando de
abarcar su mxima saturacin en ese factor y mnima sobre los
otros.
En la encuesta se pregunt a los sujetos participantes su opinin
sobre 3 productos, 2 de ellos correspondientes a productos
disponibles en el mercado. A pesar de existir una gran variedad de
bipedestadores: en supina o ventrales, en prono o dorsales, se
eligi un producto por categora de bipedestador (Aros, 2011) que
corresponde a las siguientes:
Primera categora: Este grupo corresponden a artefactos
construidos de manera artesanal, por este motivo no se considero en
la evaluacin, pues productos que privilegia la mano de obra, antes
que el uso de maquinaria y procesos industriales. (ver Figura
6)
Figura 6: Bipedestador 1 categora
Segunda categora: Este grupo pone nfasis en disfrazar esta
marcacin de la discapacidad con colores saturados, vivos y formas
amigables que permiten contextualizar el producto en funcin del
usuario al cual estn destinados (ver Figura 7).
Tercera categora: Para este grupo se hace referencia y presenta
una carga simblica fuerte de producto hospitalario u ortopdico (ver
Figura 8). El uso de los colores es neutralizado y suavizado, sus
formas tambin estn ms cuidadas, las vinculaciones y regulaciones ms
simplificadas o, de alguna manera ocultada para generar esta
apariencia ptima.
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Figura 7: Producto Seleccionado Bipedestador 2 categora
Figura 8: Producto Seleccionado Bipedestador 3 Categora
7. Resultados Una vez elegidos los pares de atributos semnticos
e imgenes, se pas el test para evaluar los productos a travs de
Diferencial Semntico a un total de 30 padres de nios con
discapacidad motora, pues ellos son los consumidores potenciales
que tiene el poder de definicin y aceptacin de los argumentos o
razones por las cuales se basa la compra del producto. Adems era
conviene saber si el requerimiento era considerado importante por
los consumidores, para ello se pidi a los encuestados que evaluaran
con una escala del 1 al 7 la atribucin de importancia para
caracterstica del producto.
Uno de los principales hallazgos es que los encuestados le dan
mayor importancia a la Dimensin Indicativa Instrumental, valoran al
objeto segn el contexto de uso. Y la dimensin que cobra menos
relevancia es la Simblica Social del producto, es decir, que para
los encuestados es ms importante si el producto es seguro o
peligroso que si pertenece a un gnero en particular
(femenino-masculino).
Por otra parte, en la matriz se muestran los valores medios de
la percepcin que los encuestados tienen de cada producto evaluado,
que junto al atribucin de importancia que le dan a cada
requerimiento es posible que el equipo de trabajo pueda determinar
cules son las reas prioritarias en las que se puede mejorar.
En la matriz realizada para este caso de estudio (Ver Figura 9),
se puede visualizar que los atributos ms importantes corresponden a
la seguridad que otorga el producto, siendo el prototipo de
bipedestador el mejor evaluado que los productos de
competencia.
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Por ltimo, una de los factores que tiene una alta prioridad de
ser mejorado es la capacidad de transformacin, pues es una
caracterstica que tiene relevancia para los encuestados, sin
embargo, se puede visualizar en la evaluacin de los productos que
ninguno de ellos fue bien evaluado, por lo tanto es una
caracterstica ausente, pero que en caso de encontrarla,
proporcionaran gran satisfaccin.
Alta prioridad Mediana prioridad Baja prioridad
CALIDAD
Esp
erad
a
Mej
orab
le
sobr
e-sa
tisfa
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n:
Atri
buci
n d
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porta
ncia
Evaluacin Producto
(Diferencial Semntico)
w -3 -2 -1 0 1 2 3
DIM
ENSI
N
DEL
OB
JETO
Est
tic
o
Form
al
Feo- Bonito 1 w Voluminoso-Ligero 2 w Frio-Clido 5 w
Tosco-Delicado 6 w
Indi
cativ
a
Inst
rum
enta
l
Seguro-Peligroso 1 w Dinmico-Esttico 2 w
Inalterable-Transformable 2
w
Resistente-Frgil 2 w
Sim
blic
o
Soc
ial
Infantil-Maduro 3 w Barato-Costoso 4 w Masculino-Femenino 6 w
Formal-Informal 7 w
Figura 9: Matriz realizada para el caso de estudio
A partir de los datos sistematizados en la Matriz es posible
determinar que los factores prioritarios que deben ser atendidos
corresponden a los siguientes: que el producto sea bonito, ligero,
dinmico, transformable e infantil.
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7. Conclusiones La mayora de los investigadores reconoce la
importancia de contar con mtodos estructurados de diseo y coinciden
en la necesidad de un mejor entendimiento de la voz del consumidor,
siendo necesaria su consideracin durante las decisiones realizadas
en desarrollo y lanzamiento de un producto, factor clave para el
xito comercial de ste. Por lo mencionado anteriormente, algunos
investigadores del diseo se han dedicado a proporcionar los mtodos
necesarios para captar la voz del cliente, siendo uno de los ms
utilizados el QFD, que es un mtodo grfico mediante el cual se
relacionan las necesidades del cliente con los atributos del diseo.
Utilizando una estructura matricial se puede determinar los grados
de relacin entre los deseos de los clientes y el cmo llevarlos a
cabo en la realizacin del producto.
La tarea del diseador es por lo tanto integrar los deseos y
demandas de sus usuarios, traducirlos en signos de manera que
puedan ser comprensibles por el usuario potencial, considerando los
factores subjetivos, adems de aspectos tcnicos. Pero la fuente de
informacin para las necesidades subjetivas es el usuario, las
cuales se distinguen por dos caractersticas que dificultan la
interpretacin y conversin de las necesidades en atributos del
producto (Len, 2005):
1. La naturaleza lingstica asociada al mismo, carente de
implicacin directa a las propiedades deseadas del objeto.
2. La dificultad para interpretar, categorizar y traducir las
necesidades del usuario en especificaciones del producto.
Por esta razn, es importante desarrollar herramientas que
sistematicen los requerimientos subjetivos de cliente, facilitando
la tarea del diseador de producto en la toma de decisiones. De la
experiencia de aplicacin de la Matriz Propuesta se puede concluir
que puede reducir el tiempo de desarrollo porque se centra en
requerimientos especficos del cliente y claramente
identificados.
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