“Innovación en el diseño de mobiliario escolar con...
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1 UNIVERSIDAD RAFAEL LANDÍVAR Facultad de Arquitectura y Diseño Departamento de Diseño Industrial “Innovación en el diseño de mobiliario escolar con mejoramiento estructural, funcional y ergonómico, para la optimización de espacio y del proceso enseñanza-aprendizaje” Proyecto de Diseño Esteban Gabriel Gutiérrez Aguilar Carné: 1335106 Guatemala, Noviembre del 2012 Campus central
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UNIVERSIDAD RAFAEL LANDÍVAR Facultad de Arquitectura y Diseño Departamento de Diseño Industrial
“Innovación en el diseño de mobiliario escolar con mejoramiento
estructural, funcional y ergonómico, para la optimización de espacio y
del proceso enseñanza-aprendizaje”
Proyecto de Diseño
Esteban Gabriel Gutiérrez Aguilar
Carné: 1335106
Guatemala, Noviembre del 2012
Campus central
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UNIVERSIDAD RAFAEL LANDÍVAR Facultad de Arquitectura y Diseño Departamento de Diseño Industrial
“Innovación en el diseño de mobiliario escolar con mejoramiento estructural, funcional y ergonómico, para la optimización de espacio y
del proceso enseñanza-aprendizaje” Proyecto de Diseño
Presentado al Consejo de Facultad de Arquitectura y diseño
Por: Esteban Gabriel Gutiérrez Aguilar
Previo a optar el titulo de:
DISEÑADOR INDUSTRIAL
En el grado académico de: LICENCIADO
Guatemala, Noviembre del 2012
Campus central
3
AUTORIDADES UNIVERSIDAD RAFAEL LANDÍVAR
P. Rolando Enrique Alvarado López, S.J.
Dra. Lucrecia Méndez de Penedo
P. Carlos Rafael Cabarrús Pellecer, S.J.
P. Eduardo Valdés Barría, S.J.
Lic. Ariel Rivera Irías
Licda. Fabiola De La Luz Padilla Beltranena
Rector
Vicerrectora Académica
Vicerrector de Investigación y Proyección
Vicerrector de Integración Universitaria
Vicerrector Administrativo
Secretaria General
AUTORIDADES FACULTAD DE ARQUITECTURA Y DISEÑO
MDI Ovidio Morales Calderón
Arq. Oscar Reinaldo Echeverría Cañas
Arq. Alice María Becker
Arq. Rodolfo Castillo
MA Licda. Regina López de la Vega
Lic. D.I. Andrés del Valle
Arq. Roberto Solares
Decano
Vicedecano
Secretaria
Director Depto. de Arquitectura
Director Depto. de Diseño Grafico
Director Depto. de Diseño Industrial
Representante de Catedráticos
ASESOR
Lic. D.I. Fernando Escalante
TERNA EVALUADORA
MDI Mónica Andrade Lic. D.I. Juan Pablo Balcárcel Lic. D.I Juan Carlos Noguera
4
5
6
Índice Pág.
A. Resumen ejecutivo……………………………………….9
B. Introducción………………………………………….…..10
C. Delimitación de la investigación………………………..12
D. Delimitación grafica de la investigación……………….13
1. Mobiliario escolar 14
1.1 Historia del pupitre escolar……..…………………....15
1.2 Pupitre tipo paleta………………...…………………..19
1.3 Ergonomía……………………………………….….…..23
1.4 Hábitos posturales………………………………….…23
1.5 Uso correcto del pupitre………………...…..…………25
1.6 Uso incorrecto del pupitre……………………………26
2. Cliente / Colegio Torre Fuerte 29
2.1 Misión y visión……………………………………...…30
2.2 Objetivos de la institución …………………………...30
2.3 Planteamiento del problema…………………………31
2.4 Enunciado del problema……………………..……....32
2.5 Variable independiente………..…………………..…32
2.6 Variable dependiente………….…………………......32
2.7 Constante………..…………………………………….32
2.8 Necesidad real……………………………….………..32
2.9 Necesidad percibida……………………….…….…...33
3 Sistema educativo 34
3.1 Educación nivel medio……………………....…......35
3.2 Educación nivel diversificado………………………36
3.3 Metodologías de enseñanza en el aula……………37
3.4 Actividades educativas……………………….……..37
4 Usuario 42
4.1 Antropometría……………….………………………..43
4.2 Estudio antropométrico……………….……….……..43
4.3 Perfil psicográfico del usuario…………………….....49
7
5 Análisis de alternativas existentes 51
5.1 Tipo de daños que sufre el pupitre……………..……57
5.2 Costos de reparación…….………………………...…60
5.3 Mantenimiento del pupitre…….…………………...…62
6. Innovación del Producto 66
6.1 Transporte y almacenamiento………………………..67
6.2 Optimización de espacio………………………….…..68
6.3 Optimización de transporte…………….……………..68
6.4 Proceso de producción actual………………………..69
7 Diseño Industrial 72
7.1 Psicología del color………………...…………………….73
7.2 Objetivos del proyecto…………………………………....74
7.3 Requerimientos de diseño…………………………….…74
8 Proceso de diseño 76
8.1 Conceptualización…………………………………….….76
8.2 Maquetas…………………………………………………..77
8.3 Elección de propuesta de diseño………………….……82
8.4 Analogía……………………………………………………83
8.5 Evolución de la propuesta de diseño…………….…..…84
9 Modelo de solución 86
9.1 Descripción grafica del modelo de solución….………86
9.2 Planos constructivos………….………………………...90
9.3 Descripción del modelo de solución…………………113
9.4 Demostración de uso y función………….……..…….118
9.5 Facilidad de uso……………..………………...……….119
9.6 Facilidad de almacenaje…………...………………... 123
8
10 Proceso de producción 126
10.1 Descripción………….………………………………….126
10.2 Costos de producción……….…...……………………129
11 Conclusiones 130
12 Recomendaciones 131
13 Referencias bibliográficas 132
9
A. Resumen ejecutivo
Este proyecto se enfoca en el espacio de estudio que
actualmente se conoce como pupitre escolar. Para poder
comprender un poco la situación, se presenta una descripción
de la educación en general y como existen sectores de
distinto nivel socioeconómico como el público y el privado,
así como las distintas oportunidades que estos dos sectores
tienen.
Según el PEI, Guatemala siempre ha sido un país con un
bajo índice de educación, esto se debe a que las
oportunidades de ingresar al sistema educativo y permanecer
en él, no están al alcance de la mayoría de habitantes.
Históricamente ha tenido un nivel muy desfavorable en el
campo de la educación según el “Instituto Nacional de
Estadística (INE)” que estima que el promedio de escolaridad
es solo de 2.3 años de estudio, y esto es bastante
preocupante ya que la educación es un factor importante del
crecimiento económico además de que es necesario para el
desarrollo social y formación de buenos ciudadanos.
El problema de la falta de educación, según el “Instituto
Nacional de Estadística (INE)” se debe a que la mayoría de la
población es de escasos recursos y este segmento se ve
forzado a trabajar desde la infancia, aunque muchos de ellos
tienen la oportunidad de asistir a escuelas públicas pero estas
no cuentan con el suficiente apoyo económico para atender al
estudiante debidamente, por lo cual el sector privado tiene
mayores posibilidades de atender a las necesidades del
estudiante, siendo estas la infraestructura y el mobiliario
escolar. Todo esto se debe al cobro mensual de las cuotas
escolares que es algo que las instituciones públicas no
pueden hacer.
En los años 70 la educación privada llego a atender la misma
cantidad de estudiantes como la educación pública, es decir
que cada sector atendió el 50% de la población estudiantil. La
tendencia en la década de los 80 es de un crecimiento más
rápido de las escuelas privadas que de las públicas.
10
B. Introducción
Las instituciones educativas tienen como objetivo la
enseñanza del niño y el desarrollo de sus habilidades. En
Guatemala existen muchas de estas, una de ellas es el
“Colegio Cristiano Bilingüe Torre Fuerte”; al igual que cada
institución educativa este tiene un constante crecimiento en la
población estudiantil ya que cada año se genera el ingreso de
mas estudiantes y esto causa que haya una mayor demanda
de pupitres para la ubicación de cada estudiante dentro del
aula.
El colegio Torre Fuerte ha logrado mantener una buena
reputación entre los colegios del mismo sector, no solo en lo
académico sino también en las instalaciones. En el caso del
mobiliario el colegio no ha podido mejorarlo ya que no ha
habido mucho cambio en el diseño de los pupitres por parte
de los productores y habiendo unas pocas opciones en el
mercado los pupitres que se utilizan en el colegio son los tipo
paleta los cuales son producidos en Guatemala y
comercializados en la mayoría de instituciones educativas.
El usuario que en este caso es el estudiante mantiene un uso
constante del pupitre ya que es en donde pasa la mayor parte
del día, esto provoca que con el tiempo el pupitre se vaya
deteriorando y sufra daños en cada pieza del mismo y
algunas veces requiere de reparaciones mayores como
soldaduras en la estructura o reemplazar las piezas de
madera y en otros casos el pupitre queda totalmente
inservible, todo esto genera gastos de reparación o la compra
de nuevas unidades cada mes. Esto afecta al colegio ya que
se gastan en la reparación así como en el transporte para
llevar las unidades a reparación, lo cual afecta también al
estudiante ya que a veces hay que reemplazar los pupitres
por unos más viejos que tienen daños menores y se
encuentran en bodega, por lo cual la comodidad del niño se
ve afectada.
Para resolver el problema se desarrollara un proyecto de
diseño industrial en donde se realice un rediseño del pupitre
escolar enfocándose en la resistencia estructural, logrando
así reducir los costos de reparación del pupitre. El diseño
también contara con la organización de los espacios de
11
trabajo dentro del pupitre, así como también en la forma de la
optimización del transporte y almacenaje dentro de las
instalaciones.
La solución de diseño se desarrollara mediante un proceso de
análisis que describirá el contexto en donde se da el problema
y toda la información necesaria como la educación, las
metodologías de enseñanza, actividades educativas, hasta lo
que es directamente el pupitre como los tipos de pupitres que
existen, los usos correctos del mismo, daños que sufre,
reparaciones, mantenimiento, lo cual nos llevara a las
necesidades que se tiene de contar con un nuevo diseño y
luego a una solución lógica y satisfactoria para cubrir esas
necesidades.
12
C. Delimitación de la investigación
Tema:
Innovación de producto.
Subtema:
Rediseño del pupitre escolar.
Caso:
Mobiliario escolar del colegio “Torre Fuerte”
13
Diseño
Industrial
D.
14
1. Mobiliario escolar
El mobiliario escolar es muy importante en el proceso
educativo para poder lograr los objetivos deseados. El
mobiliario escolar aunque no es determinante, si es un factor
limitante para efectuar un trabajo que pretende lograr
eficiencia; brinda comodidad durante el desarrollo de la clase,
lo cual crea las condiciones más optimas para captar la
información, atender y realizar sus actividades.
Dentro del mobiliario escolar se encuentra el pupitre, que es
la pieza más importante del mismo ya que es en este en
donde el estudiante pasa la mayor parte del día y es donde
realiza todas sus actividades educativas.
Para poder tener una idea de que consta el pupitre se
investigo la historia del pupitre y todas sus facetas
15
1.1 Historia del pupitre escolar
El pupitre escolar, en sus múltiples variantes a lo largo del
tiempo, constituye el elemento más representativo de las
instituciones educativas.
Antiguamente, los niños se sentaban en bancos de respaldo y
asiento recto a los que tenían que adaptarse sus cuerpos. En
dichos asientos se llegaban a sentar diez, doce, dieciséis e
incluso más alumnos que compartían la misma mesa.
Los primeros pupitres fueron, por lo general, bancos móviles
de dos o más plazas, similares a los utilizados en las iglesias.
No solo era parecida su forma, sino la finalidad de su uso:
lograr una adecuada disposición en el espacio y posibilitar así
el desarrollo de una rutina.
Imagen # 1, informatica-infobyte.com
Imagen # 2, ceince.espacioblog.com
16
La resistencia a la constante renovación del pupitre escolar se
ponía en manifiesto a finales del siglo XIX, por ejemplo en la
permanencia de la novedosa mesa-banco y sus
características del asiento corrido, rejilla de madera para
apoyar los pies, tablero inclinado con cajón para guardar los
libros y orificios para los tinteros.
En las últimas décadas del siglo XIX se inició, al igual que ya
había venido sucediendo con anterioridad en países como
Estados Unidos, Alemania o Suiza, un profundo proceso de
renovación del mobiliario escolar. Los antiguos,
antipedagógicos y antihigiénicos mesa-banco como eran
llamados han sido sustituidos lentamente por nuevos modelos
de pupitres escolares.
A partir de mediados de la segunda década del siglo XX
también comenzaron a comercializarse mesas-bancos que
incorporaban en su construcción elementos metálicos, con
diseños más o menos novedosos, con frecuencia, de
importación.
Imagen # 3, um.es
Imagen # 4, um.es
17
El mobiliario escolar no fue un diseño como tal hasta finales
del siglo XIX, en cada escuela había bancos o mesas de
distinto tipo fabricados por los carpinteros bajo sus propios
criterios.
Buscando la comodidad del niño, los bancos evolucionaron a
principios del siglo XX, pero los cambios más importantes en
el mobiliario escolar no se derivaron del uso para su
fabricación de materiales más resistentes y perdurables, sino
de la introducción de nuevos modelos y diseños inspirados en
concepciones pedagógicas e higiénicas propias de la escuela
nueva.
Cuando los métodos pedagógicos comenzaron a cambiar a
través de movimientos como la "escuela activa", también
fueron alterados los propios muebles. Las nuevas funciones
didácticas llevaban nuevas estructuras espaciales en el aula.
En el período de transición hacia configuraciones más
flexibles se ensayaron nuevos e interesantes diseños: mesas
poligonales que se ensamblan con facilidad y sillas apilables.
Imagen # 5, mercedariastrescantos.es
18
Los pupitres modernos en comparación con los antiguos
favorecen que el orden se observe en clase y el maestro
pueda vigilar más de cerca a los estudiantes circulando por
los pasillos que los separan. Además, permiten que el
estudiante salga y entre de su puesto sin molestarse unos a
otros y estén con más independencia entre sí. Lo ideal es el
pupitre individual que evoluciono hasta llegar al tipo paleta o
en su defecto el de dos plazas.
El pupitre escolar tuvo una enorme aceptación en el mundo
entero y se convirtió en el primer mueble diseñado
directamente para la educación. El diseño inicial se fue
perfeccionando con el tiempo y llegó a incorporar algunos
parámetros ergonómicos para mayor comodidad de una
posición sentada prolongada, con curvaturas anatómicas para
el respaldo y el asiento. Además se construyeron muebles de
diferentes tamaños para diferentes edades.
pedagogia-historia.blogspot.com/2009
Imagen # 6, ecured.cu
Imagen # 7, proyectoslored.net
19
1.2 Pupitre tipo paleta
Este tipo de pupitre es el que fue evoluciono más con los
años a partir de la de la mesa-banco, es el que se detecto
con mayor frecuencia las instituciones educativas en
Guatemala, y es también el utilizado en el colegio TORRE
FUERTE.
A través del tiempo se ha buscado la mejora del pupitre para
llegar a una solución perfecta para el estudiante.
Durante el uso del pupitre, los alumnos efectúan movimientos
que les den comodidad y así reducir tensiones en la columna
vertebral. Recurren por un lado al balanceo corporal, y por
otro a la inclinación del pupitre hacia el cuerpo, soportándolo
sobre sus muslos y modificando así el ángulo de las patas,
reduciendo su capacidad estructural.
Imagen # 8, elorientablog.blogspot.com
Imagen # 9, fuente propia
20
Para comprender cómo hay que hacer las mejoras en el
pupitre, es necesario entender que en el diseño y
construcción del mobiliario deben ser previstos cambios
posturales y debe preverse que el alumno adoptará una
postura dinámica con el mueble para reducir la fatiga.
El pupitre tradicional y más utilizado es el tipo paleta que
consta de una estructura de tubos metálicos y 3 piezas de
plywood para el asiento, respaldo y la paleta, también cuenta
con una tapadera metálica ubicada en la parte inferior que
sirve para colocar los útiles.
Según Hausen “Un diseño ergonómico es aquel que ha sido
concebido a partir de las necesidades, capacidades y limitaciones
del usuario, con las técnicas y tecnologías disponibles, y que
prevé en su implementación en la formación y capacitación del
usuario para ser introducido en el contexto de uso”.
Paulsen. S Hausen. A. (1994), The working positions of schoolchildren,
Applied ergonomics.
Imagen # 10, fuente propia
21
Pupitre tipo paleta
Pieza
Dimensiones
Altura
Materiales
Soporte de
la paleta
1” calibre 20
70 cms.
Tubo metálico
redondo
Soporte del
respaldo
1” calibre 20
76 cms.
borde sup.
Tubo metalico
redondo
Patas
1”calibre 20
44 cms.
Tubo metalico
redondo
Paleta
30 x 40cms.
72 cms.
Plywood de½”
Respaldo
16 x 34cms.
81 cms.
borde sup.
Plywood de ½”
Asiento
30 x 34cms.
46 cms.
Plywood de ½”
Tapadera
33 x 33cms.
16 cms.
Plancha metalica
calibre 22
Paleta
Respaldo
Asiento
Tapadera
Todos los puntos rojos son los que
conforman la estructura, la cual consta
de:
1. Soporte de la paleta
2. Soporte del respaldo
3. Patas
1
1
2
2
3 3
Imagen # 11, fuente propia
22
Durante el uso del pupitre, los alumnos efectúan movimientos
que les den comodidad y así reducir tensiones en la columna
vertebral. Recurren por un lado al balanceo corporal, y por
otro a la inclinación del pupitre hacia el cuerpo, soportándolo
sobre sus muslos y modificando así el ángulo de las patas,
reduciendo su capacidad estructural. Debe preverse que el
alumno adoptará una postura dinámica con el mueble para
reducir la fatiga. La finalidad es analizar las posturas
actuales que induce el mobiliario utilizado con la postura
‘ergonómicamente correcta’.
El diseño ergonómico de mobiliario escolar tiende a evitar
defectos posturales como cifosis de las curvaturas de la
columna, dolores de cuello y espalda durante las horas de
escuela, y podría favorecer el desarrollo de espaldas sanas
en la población. Seguidamente se analizaran las posturas
correctas e incorrectas así como sus consecuencias de un
mal uso del pupitre.
Paulsen. S Hausen. A. (1994), The working positions of schoolchildren,
Applied ergonomics.
23
1.3 Ergonomía
La ergonomía estudia los datos necesarios para el desarrollo
del producto y su adaptación al cuerpo humano, haciendo
más fácil y cómodo su uso, evitando así lesiones o fatiga en el
usuario después de tener una interacción por un periodo de
horas consecutivas durante el día.
La nueva propuesta de un espacio de estudio se adaptará a
las medidas promedio de la población estudiantil para crear
una mayor comodidad durante el periodo de clases y así
evitar fatiga, incomodidad, desconcentración y lo más
importante evitar deformaciones óseas o daños en la columna
vertebral.
La posición que el usuario debe tomar al momento de utilizar
el pupitre es la posición sedentaria que es la más práctica y
eficiente para resistir una jornada diaria de aprendizaje dentro
del aula.
1.4 hábitos posturales
El mobiliario escolar constituye una de las causas de lesiones
en niños y adolescentes, si se tiene en cuenta la altísima
incidencia de patologías de columna detectadas en edades
muy tempranas, producto de hábitos posturales mantenidos
por largas horas.
Una postura sedente o sentada, considerada correcta, es
aquella que mantiene las curvaturas naturales de la columna
y permite movilidad al cuerpo. No debe perturbar al sistema
respiratorio, ni circulatorio, y no debe producir malestar ni
incomodidad.
El mobiliario utilizado en la actualidad en las aulas dista
bastante de cumplir con las normativas en cuanto a
ergonomía. Los niños adoptan posturas inconvenientes, ya
que no sólo es en función de la postura corporal que facilite el
trabajo mental, sino que el pupitre se encuentra con
desajustes dimensionales. Esto provoca que no apoyen los
pies en el piso, que no apoyen la espalda en el respaldo, que
deban tener los brazos en abducción por tener los pupitres
24
altos y que no tengan lugar para las piernas debajo de la
mesa, entre otros desajustes.
Según las características de un mobiliario saludable, el
asiento es el primer determinante postural. En el caso de la
actividad escolar, debe permitir una postura sedente en el
área pélvica. Esta postura se caracteriza por tener un ángulo
ideal de apertura entre pelvis y muslos, mayor de 90º (entre
120º y 135°), apertura que permite una mayor comodidad.
Un asiento saludable debe permitir posicionar el cuerpo de la
persona para realizar actividades en posturas cómodas,
seguras y funcionales. Además de permitir la movilidad de la
persona para favorecer el acceso y la salida del puesto de
trabajo, también debe hacer posible el cambio de posturas a
lo largo de la jornada de actividad. En cuanto al peso y
dimensiones, deben ser adecuadas al tamaño corporal y
capacidades del usuario para mejorar su capacidad de
atención.
Imagen # 12, ccnn3eso.blogspot.com
25
1.5 Uso correcto del pupitre
El uso correcto del pupitre es en una posición en donde el
usuario este sentado con la espalda recta, para evitar el
encorvamiento y cause un dolor en la columna a largo plazo.
Al tener un soporte en la parte de la espalda con la inclinación
correcta el peso del cuerpo no recae solamente sobre la
pelvis, si no que se puede distribuir correctamente por las
piernas y finalmente en los pies que tienen que estar
totalmente apoyados en el suelo, así como se muestra en la
imagen.
La altura poplítea que es la parte posterior de la rodilla es muy
importante en este proceso ya que el asiento tiene que
quedar a la altura correcta para que los pies puedan apoyarse
sobre el suelo y así evitar adormecimiento en las piernas o
acumulación de sangre, lo cual puede crear coágulos y
perjudicar la salud del usuario.
La región de los glúteos y muslos debe tener un apoyo que
favorezca una postura estable y funcional del tronco.
Postura estable, sin
que el usuario este
inclinado sobre el
tablero
Apoyo de pies en
superficie estable
La pantorrilla vertical
formando un ángulo de 90°
Área poplítea sin
compresión
El muslo con
apoyo completo
Columna erguida y apoyada en el
respaldo
Imagen # 13, fuente propia
26
1.6 Uso incorrecto del pupitre
El mal uso del pupitre tiene mucho que ver con su diseño ya
que al tener piezas mal distribuidas, el usuario utiliza este
conforme se sienta cómodo pero las mismas piezas le
permiten tomar la posición incorrecta, creando así desgastes
y daños en la estructura del pupitre, así como lesiones en la
columna del usuario.
Las alteraciones de la columna vertebral se pueden dar en
dos planos; el medial y el frontal. Dentro del plano frontal se
encuentra la escoliosis. Mientras que la cifosis es vista desde
un plano medial (lateral).
Escoliosis es una desviación que tiene como resultado que la
columna vertebral de una persona se curve de lado a lado.
Aunque es una compleja deformidad tridimensional, en una
radiografía vista desde atrás, la columna vertebral de una
persona con escoliosis típica puede verse más como una "S"
o una "C" que como una línea recta.
Imagen # 14, ccnn3eso.blogspot.com
Imagen # 15, facmed.unam.mx
27
Una cifosis se refiere a una enfermedad donde la columna
vertebral se curva en 45 grados o más y pierde parte o toda
su capacidad para moverse hacia dentro. Esto causa una
inclinación en la espalda, vista como una mala postura. Los
síntomas de la cifosis, que pueden presentarse o no
dependiendo del tipo y extensión de la deformidad, incluyen
dolor de espalda, fatiga y apariencia de una espalda curvada
y dificultades para respirar. Casos severos pueden causar
mucha incomodidad e inclusive la muerte.
Estando el niño con el cuerpo inclinado hacia delante, tiene la
cabeza y los ojos junto al libro. Posición que congestiona el
cerebro y constituye a determinar la miopía. Además un
hombro levantado constantemente por el defecto de la mesa,
se hace más alto que el otro, el pecho se hunde y las
funciones de la respiración y la circulación sufren por la
posición viciosa y prolongada.
Imagen # 16, facmed.unam.mx
Imagen # 17, ccnn3eso.blogspot.com
28
Uno de los problemas que generan el mal uso del pupitre es
que la tapadera de la parte inferior, la cual está ubicada en la
parte inferior del asiento y esto permite que el usuario coloque
los pies en esta, ocasionando el daño de la misma, y al
dañarla se comienza a deteriorar el resto de la estructura,
creando separación en las patas y por ultimo rompimiento
hasta dejar el pupitre fuera de uso.
Los muslos no deben ser sometidos a presión a nivel de la
región poplítea (zona inferior y posterior del muslo), ya que
esta acción puede comprimir arterias y nervios que pasan por
esta región de la pierna y generar molestias y adormecimiento
de la extremidad inferior.
Paulsen. S HAusen. A. (1994), The working positions of schoolchildren,
Applied ergonomics.
Compresión de muslos
Postura inestable y
fatigante debido a la
falta de apoyo
estable para los pies
Postura incorrecta
que puede causar
dolor de espalda
Postura fatigante (la
altura del asiento es
determinante en la
postura)
Imagen # 18, fuente propia
Imagen # 19, fuente propia
29
2. Cliente / Colegio cristiano bilingüe Torre
Fuerte
Este proyecto se lleva a cabo en el colegio Torre Fuerte que
es una institución del sector privado y tiene mayores
posibilidades de mejorar la calidad del mobiliario escolar, por
lo que se explicara que es el colegio y cuáles son sus
objetivos con respecto al proyecto de diseño, así como las
metodologías que se utilizan, las actividades diarias, el
usuario y sus necesidades para saber a quién irá dirigido el
diseño.
El colegio fue fundado en el año 1998, año en que obtuvo la
autorización y la papelería necesaria, en el año 1999 se
empieza el ciclo escolar con 6 alumnos, para el año 2000 ya
se contaba con una población estudiantil de 45 niños y así ha
ido aumentando de nivel en nivel empezando con pre-primaria
luego primaria y por último el nivel básico y diversificado hasta
llegar a la primera promoción de graduandos en el año 2010.
El colegio vela porque el niño desarrolle adecuadamente sus
áreas física, mental y espiritual, se fomenta en los alumnos el
compañerismo y la confianza en las relaciones, tanto entre los
compañeros de aula y del colegio en general, como con sus
maestros y directores, por lo tanto se tiene una misión y una
visión de lo que se quiere lograr.
Imagen # 20, fuente propia
30
2.1 Misión
El centro educativo TORRE FUERTE es una institución de
prestigio en el campo de la formación del estudiante, cuyo
objetivo es la preparación académica, tecnológica y cristiana
basada en sólidos principios y valores, por medio de la
transmisión de conocimientos y experiencias que serán la
herramienta que forme a los ciudadanos responsables del
futuro.
Visión
Ser una institución de calidad en donde se imparta una
educación integral, con metodologías innovadoras que
permitan al estudiante ser obediente a Dios, encontrar su
vocación para su satisfacción personal y desempeñarse como
profesionales competentes, útiles a la sociedad y su país.
2.2 Objetivos de la institución educativa
Estos están planteados con respecto al usuario:
Generar y llevar a la práctica los nuevos métodos
educativos que respondan a las necesidades de la
sociedad y su desarrollo.
Que el alumno ponga en práctica su educación.
Que los conocimientos que se les imparta al estudiante
sean significativos para su aplicación en la vida diaria.
Para comprender las actividades que el estudiante realiza
dentro del aula, se presentaran las actividades que el
estudiante realiza en el pupitre, así con esto se podrá saber
qué tan importante es contar con un espacio de estudio para
optimizar el aprendizaje del estudiante.
“Reglamento Interno”, Colegio Torre Fuerte, 2002
31
2.3 Planteamiento del problema
Para poder comprender la problemática, es necesario saber
en qué ha fallado el pupitre actual y describir cada situación
en la que se requiere de la intervención del diseño.
El principal problema es el rápido deterioro del pupitre por el
uso constante y maltrato durante el ciclo escolar.
Las piezas que más se dañan con el uso son la tapadera
portalibros y el soporte de la paleta ya que estas dos soportan
una presión constante por parte del usuario.
En el caso de la tapadera el usuario apoya los pies en esta ya
que se encuentra ubicada en la parte inferior del asiento y
esto permite que se vaya doblando hasta causar su
desprendimiento y por consiguiente las patas se comienzan a
separar ya que esta pieza es la única que las une y finalmente
pone en dificultad la estructura completa, por otra parte, el
soporte de la paleta es muy débil ya que solo cuenta con un
solo lado para sostener toda la paleta y por lo tanto esta se
comienza a inclinar hacia el lado contrario, afectando el
desempeño del estudiante, y si llega a haber una mayor
presión esta pieza llega a su punto de desprendimiento, otro
problema con la paleta es que está hecha para zurdos o
diestros pero no incluye ambos, esto dificulta la distribución
dentro del aula ya que la entrada y salida está limitada a un
solo lado y esto no ayuda a aprovechar mejor los espacios.
En ciertos casos cuando el pupitre esta muy dañado hay que
reemplazarlo con algún otro que se encuentre en el área de
almacenamiento que no esté tan dañado, provocando así un
circulo vicioso en donde se reemplaza uno dañado con otro
menos dañado pero que a un corto plazo se daña mas, y todo
esto ocurre porque las reparaciones se efectúan muy pocas
veces al año. También hay problema al almacenar los
pupitres defectuosos ya que ocupan mucho espacio y se
desperdician esos espacios y también los pupitres de cada
usuario cuando se realiza alguna actividad dentro del aula
cada alumno debe trasladar su pupitre a una área de
almacenamiento y en el camino se encuentra con gradas y
muchos obstáculos, lo cual puede ser peligroso y a la vez
tedioso.
32
2.4 Enunciado del problema
¿Cómo por medio del diseño industrial se puede mejorar la
calidad estructural de los pupitres escolares para reducir los
costos de mantenimiento y optimizar su transporte y manejo?
2.5 Variable independiente
Pupitre o escritorio de trabajo.
2.6 Variable dependiente
Reducir costos de mantenimiento y la optimización de
espacio y transporte.
2.7 Constante
Estudio dentro del aula.
2.8 Necesidad real
El colegio Torre Fuerte tiene la necesidad de reducir los
costos de reparación por piezas dañadas y optimizar el
espacio de almacenaje, transporte y manejo de los mismos.
Se considera que los gastos de reparaciones son bastante
altos considerando también los gastos del transporte, ya que
anualmente se reemplaza con pupitres nuevos los que ya
están muy defectuosos, también mensualmente se mandan a
reparación los que tienen algún daño en una de las piezas.
33
2.9 Necesidad percibida
Luego de hacer algunas observaciones se detecto que el
usuario es el que provoca constantemente el daño al pupitre
ya que su diseño así lo permite y no está estructurado
conforme a las necesidades del usuario.
Se necesitan mejoras en el espacio de trabajo del pupitre,
además de adaptarlo a una forma que pueda plegarse o
desarmarse para la optimización del espacio cuando haya
necesidad de transportarlos o simplemente guardarlos para
aprovechar las áreas.
La intervención del diseño se requiere en la parte estructural
del espacio de estudio y hacer más práctico su manejo que
así mismo pueda resistir a cualquier maltrato por parte del
usuario.
Imagen # 21, fuente propia
34
3. Sistema educativo
Es importante saber en qué consiste el sistema educativo
porque nos da el conocimiento de que niveles de educación
existen, dentro de los cuales se encuentra el usuario.
El sistema educativo es donde están involucrados la
enseñanza y el aprendizaje, con el fin de educar a toda la
población infantil por igual y mantener al estudiante en las
condiciones óptimas de aprendizaje.
La educación escolar comprende de los siguientes niveles:
Educación pre-escolar
Educación primaria
Educación nivel medio
Educación nivel diversificado
En este caso se trata de educación media y superior, por lo
que posteriormente se explicara cada uno de estos dos, para
poder comprender mejor al usuario como sus necesidades de
aprendizaje y el perfil psicológico, y saber a quién va dirigida
la propuesta de diseño.
35
3.1 Educación nivel medio (13-15 años):
Según el “Proyecto educativo institucional del colegio Torre
Fuerte (PEI) (2009)”, su finalidad fundamental es la de
proporcionar al estudiante con una cultura general, de las
diversas materias que se le imparten.
En esta etapa se le proporciona formación integral a los
estudiantes, y se les capacita para aprender ciertas
profesiones y ocupaciones que requiere del desarrollo
económico dentro de la sociedad, para esta etapa ha
desarrollado capacidades y actitudes para el trabajo, también
se le prepara para continuar con los estudios de nivel
diversificado.
La educación media continúa siendo principalmente un
servicio que se presta en el área urbana, con 65% del
ciclo básico y 86% del ciclo diversificado localizados en el
departamento de Guatemala. La tasa bruta de inscripción fue
menor en los departamentos con mayor población indígena,
pero especialmente en los departamentos con mayor
proporción de población rural.
Imagen # 22, fuente propia
36
3.2 Educación nivel diversificado (16-18años):
Según el “PEI” este nivel tiene como finalidad la capacitación
de los estudiantes para continuar estudios superiores,
instruidos en la realidad nacional y dotarlos de conocimientos
teórico-prácticos que les permitan a quienes no continúan en
la universidad, incorporarse a la actividad productiva de la
nación, como elementos aptos para contribuir a su desarrollo.
En esta etapa el estudiante crea una formación científica,
manifiesta conocimiento de las leyes y normas establecidas
por la observación de las mismas. Aproximadamente un 90%
de los servicios en este ciclo corresponde al sector privado.
“Proyecto educativo institucional del colegio Torre Fuerte (PEI) (2009)”,
Imagen # 23, fuente propia
37
3.3 Metodología de enseñanza en el aula
Al tener conocimiento de las metodologías que se utilizan
dentro del aula ayudará a comprender porque el área de
trabajo es importante para el estudiante.
Consiste en el proceso enseñanza-aprendizaje, en el cual se
trata de impartir conocimiento al estudiante a través de
teorías, métodos, lecturas, escritura y valores que provocan el
desarrollo mental que les ayudará en el futuro a integrarse a
la sociedad y poder adaptarse a las distintas aéreas
profesionales en donde desempeñen lo aprendido.
Según lo explicado anteriormente se puede entender que las
actividades y métodos de enseñanza en el aula son
generalmente teorías y trabajos de texto, para lo cual es
necesario estar ubicado en un espacio de estudio en el que el
estudiante pueda trabajar cómodamente durante las
actividades diarias.
3.4 Actividades educativas
Los distintos planes de estudio y actividades en los niveles de
educación, así como la permanencia del usuario en el aula,
son los que determinan como tiene que ser el puesto de
trabajo que constituye el mobiliario escolar.
A continuación se presenta un listado detallado de cada área
teórica o practica que el alumno realiza diariamente dentro del
aula, y así poder comprender cuáles son sus necesidades con
respecto al mobiliario escolar.
“Proyecto Educativo Institucional (PEI)”, Colegio Torre Fuerte, Mayo 2009.
38
Áreas teóricas e informativas:
Uso de libros de textos y ejercicios, cuadernos en
donde se redacta toda la información dada por los
maestros.
Practicas:
En estas actividades el usuario realiza lo que son
juegos educativos, material didáctico, manualidades,
experimentos científicos, celebraciones etc.
Imagen # 24, fuente propia Imagen # 25, fuente propia
39
Mesas redondas:
Debates, exposición de diferentes puntos de vista,
hechos y actitudes sobre un tema, máxima interacción
entre los integrantes de la mesa, útil para definir puntos
de acuerdo y desacuerdo y llegar a conclusiones
comunes y el fomento de las relaciones humanas y de
la habilidad para comunicarse.
Estudio independiente:
Evaluaciones, ejercicios de texto, caligrafía,
investigaciones, resúmenes, redacción, etc.
El estudio independiente es el que más se realiza
dentro del aula ya que la mayor parte del tiempo el
usuario se encuentra en su pupitre realizando las
actividades diarias que conlleva cada materia.
Imagen # 26, fuente propia Imagen # 27, fuente propia
40
Trabajo de grupo:
Investigaciones, desarrollo de temas que es un
procedimiento que siguiendo el método científico reúne
todo tipo de información y formula hipótesis acerca de
cierto fenómeno social o científico, empleando las
diferentes formas de investigación y la realización de
proyectos ya sean teóricos, numéricos o prácticos.
Consulta tutorial:
Refuerzos en distintas materias, consulta de temas y
realización de tareas.
Examinar un asunto con una o más personas, buscar
datos sobre alguna materia o pedir consejo.
Imagen # 28, fuente propia Imagen # 29, fuente propia
41
Las actividades educativas mencionadas anteriormente
exigen que el mobiliario escolar reúna las siguientes
condiciones:
Versatilidad: que responda a los cambios
curriculares; esto es, adaptaciones fáciles,
simples y económicas a diferentes modos de
funcionamiento, según sea el tipo de actividad
educativa que sea necesario desarrollar de
acuerdo a las materias básicas y
complementarias.
Dimensionamiento: que condicionan
directamente el diseño; tales como distribución,
estandarización, fabricación masiva y
adecuación antropométrica.
“Proyecto Educativo Institucional (PEI)”, Colegio Torre Fuerte, Mayo 2009.
42
4. Usuario
El usuario es la persona que utiliza e interactúa directamente
con el producto, que en este caso es un segmento de la
población estudiantil del colegio TORRE FUERTE.
Estudiantes de nivel básico y diversificado que están
comprendidos entre las edades promedio de 13 a los 18 años
de edad, nivel socioeconómico B, en este segmento se
considera a las personas con ingresos o nivel de vida medio.
Los padres de familia de estos usuarios normalmente tienen
un nivel educativo de preparatoria y algunas veces
secundaria.
Dentro de las ocupaciones del jefe de familia destacan
pequeños comerciantes, empleados de gobierno, vendedores,
maestros de escuela, técnicos y obreros calificados. Los
ingresos económicos de los padres de familia de este nivel se
encuentran entre un estimado de Q8,000 a Q10,000, lo cual
les permite pagar por una educación privada.
Imagen # 30, fuente propia
43
4.1 Antropometría
Constituye una variable determinante y de mucha importancia
para el diseño de mobiliario escolar. Al realizar un estudio
antropométrico de la población estudiantil del colegio
TORRE FUERTE se obtienen los parámetros necesarios para
el diseño y fabricación del espacio de trabajo en el pupitre,
que a su vez lograra la comodidad del usuario y por
consiguiente un mejoramiento del proceso educativo.
En el estudio antropométrico se analizará a los estudiantes de
nivel básico y diversificado, desde una perspectiva más
ergonómica, permitiéndole al estudiante tener una postura
correcta con la finalidad de disminuir los riesgos de lesiones a
largo plazo. Durante el día de clases, el estudiante se expone
a múltiples elementos como lo son el trabajo a realizar, el
área de trabajo y el ambiente físico, y es por eso que se dará
un enfoque ergonómico para lograr niveles óptimos de
aprendizaje.
4.2 Estudio antropométrico
Existen varios estudios antropométricos adecuados para
ciertos diseños de pupitres, en el caso del pupitre tipo paleta
utilizado en el colegio Torre Fuerte hay una gran falta de
normas aplicadas para su diseño y fabricación, haciendo que
el mismo no reúna las características mínimas de confort,
provocando incomodidad en el usuario y por consiguiente mal
aprovechamiento de las actividades educativas.
Los niños que utilizan en forma constante y sistemática este
tipo de mobiliario padecen deformaciones óseas, o grados
elevados de miopía, perjudicándolos en su salud y en el
proceso de enseñanza-aprendizaje. Para el presente proyecto
de diseño se realizo un estudio antropométrico en donde fue
necesario tomar en cuenta las medidas del usuario para
aplicarlas al diseño y mejorar la comodidad, las medidas son
las siguientes:
44
Altura poplítea:
Esta es la que proporciona la altura necesaria para
ubicar el asiento y los pies puedan descansar
cómodamente en el suelo.
Altura del muslo:
Esta medida sirve para saber a qué altura debe ir la
parte inferior del tablero para que el usuario entre y
salga sin ningún problema de la estación de estudio.
Imagen # 31, jmcprl.net Imagen # 32, jmcprl.net
45
Altura codo asiento:
Esta permite conocer la altura a la que se debe colocar
la parte superior del tablero.
Distancia nalga – poplíteo:
Esta medida nos ayuda a definir el fondo del asiento.
Imagen # 33, jmcprl.net
Imagen # 34, jmcprl.net
46
Ancho de caderas:
Esta nos sirve para establecer el ancho del interior.
Altura escapula asiento:
Esta medida sirve para ver el alto del respaldo.
Imagen # 35, jmcprl.net Imagen # 36, jmcprl.net
47
Teniendo en cuenta todas las medidas necesarias para
la fabricación de la propuesta se realizo un estudio
antropométrico dentro de la población estudiantil del
colegio Torre fuerte, tomando cada medida y peso de
100 niños comprendidos entre los niveles de educación
media y diversificada, por lo tanto se llega a una
solución que se enfoca en tres percentiles de la
población, los percentiles 5, 50 y 95 que se utilizan
dependiendo de las exigencias del mobiliario,
adaptando cada medida a cada parte de la estación de
estudio, logrando así la comodidad de todos los
usuarios sin afectar a ninguno.
A continuación se presentan dos tablas, una con los
percentiles que se dieron después del estudio
antropométrico y la otra contiene las medidas del
percentil aplicadas a cada pieza de la estación de
estudio en donde el usuario interactúa.
“Una experiencia sobre antropometría de escolares mexicanos”, García
Olivera Héctor arq.,CONESCAL, Revista no.25, Mexico 1979.
Percentil
Existe variabilidad entre las dimensiones del cuerpo de
diferentes personas, debida a factores como la edad,
género y etnia de las mismas. Esta variabilidad hace
que sea necesario medir a la población de personas
que usará un elemento, de tal manera que se diseñe el
mismo basado en los rangos en los que se mueven
cada una de las medidas de cada persona que
conforma dicha población.
Los percentiles indican el porcentaje de personas entre
la población (segmento) que tienen una dimensión
corporal de cierto tamaño. En Antropometría, la
población se divide para fines de estudios en
categorías, desde los más pequeños (en dimensión)
hasta los más grandes, con respecto a un tipo de
medida (estatura, peso, longitud de brazo, etc.).
Kroemer K : (1999) Ergonomics: How design for ease and efficiency.
Prentice Hall.
48
Medidas del percentil aplicadas a la estación de estudio
Asiento
Tablero
Altura
39 cm.
68cm.
Ancho 40cm.
60cm.
Profundidad 37cm.
45cm.
Angulo de inclinación
0°
2°
Radio borde anterior
4°
0°
Angulo horizontal respaldo
102°
0°
Referencia humana del segmento menor al mayor
Percentil / Descripción
5
50
95
Altura poplítea
39 cm.
41cm.
42cm.
Altura del muslo
13.5cm.
16cm.
20cm.
Altura codo - asiento
20cm.
22cm.
24cm.
Distancia glúteo – poplíteo
40cm.
42.5cm.
44cm.
Ancho caderas
31cm.
34cm.
35.5cm.
Altura escapula -asiento
30cm.
32cm.
35cm.
Peso
97lbs.
131lbs.
162lbs.
49
4.3 Perfil psicográfico del usuario
Según el “Proyecto educativo institucional del colegio Torre
Fuerte (PEI) (2009)”, conforme al usuario establecido hay
ciertas características y factores que establecen la forma de
ser, de actuar y de pensar del usuario que se detallan a
continuación:
Como persona
Ama y valora ser guatemalteco.
Aprecia y respeta sus derechos y obligaciones.
Expresa sus ideas.
Practica valores de justicia y solidaridad.
Es abierto al cambio.
Ama y protege la naturaleza y el medio ambiente.
En relación a su cuerpo
Protege y conserva su salud física.
Ama y respeta su cuerpo.
Desarrolla todas sus habilidades y capacidades.
No permite ninguna acción que represente un tipo de
abuso hacia su persona y dignidad.
Expresión y comunicación
Utiliza adecuadamente su idioma y lenguaje.
Escucha y expresa sus ideas con claridad y respeto.
Promueve el dialogo para la solución de conflictos.
Tiene conocimiento y capacidad de expresarse en el
idioma extranjero Inglés.
Vida intercultural
Acepta a los demás respetando y valorando sus
diferencias.
Valora la riqueza y diversidad cultural de su país.
Se interesa por conocer y comprender la distinta
cosmovisión de los grupos.
Promueve la participación y cooperación entre los
demás.
50
En la sociedad
Toma decisiones y asume responsabilidades.
Afronta con valentía y capacidad los retos de la vida.
Desempeña un trabajo con calidad y sentido humano.
Muestra iniciativa.
Es un líder positivo.
Labora eficazmente en equipo.
Valora y disfruta de su trabajo.
Investiga y genera respuestas lógicas.
Desarrolla su creatividad.
Contribuye a que prevalezca el bien común.
Busca soluciones y contribuye al desarrollo y progreso
de la sociedad.
En su vida ciudadana
Se identifica con su país.
Respeta la vida de los demás.
Respeta las diferentes opiniones y expresa su juicio
crítico.
Vive una cultura de paz y democracia.
Cumple con sus obligaciones.
El colegio es una institución educativa cristiana en donde el
estudiante debe ser igualmente cristiano, por lo que está
enfocado en hacer siempre el bien y evita conflictos y malas
relaciones así como mala conducta.
Tiene valores inculcados no solo en el colegio sino también
en sus propios hogares, lo cual ayuda al colegio en la
educación del mismo al tener un mismo pensamiento en
cuanto a los valores y creencias.
Luego de observar todas las características que conforman el
perfil del usuario, se puede saber cómo actúa, que piensa y
que siente estando en un mismo entorno con otras personas y
así tener más conocimiento para saber a quién va dirigido el
proyecto de diseño.
51
5. Análisis de alternativas existentes
En este punto se analizarán las alternativas que ya existen en
el mercado y que son muy utilizados por las instituciones
educativas.
Es importante conocer las distintas alternativas ya que al
saber que opciones hay, se puede saber si es factible o no
contar con una de estas alternativas dentro del colegio Torre
Fuerte.
52
Alternativa # 1: Pupitre estándar elaborado con tubo redondo
de 1/8” calibre 20 de aluminio, lo cual lo hace más liviano,
canasta portalibros de tubo redondo solido, paleta asiento y
respaldo de plywood, el asiento cuenta con una curvatura en
la parte del área poplítea para mayor comodidad, tapones
antideslizantes de hule en las patas, con una altura en el área
de trabajo de 72cm. y el diseño puede ser para zurdos o
diestros, su costo en el mercado es de Q 225.°°
Ficha técnica:
• Estructura en tubo redondo de 1” de diámetro.
• Pintura esmalte horneable.
• MDF de 15 mm con formica
• Asiento y respaldo en plywood anatómico de 9 mm con
acabado en poliuretano transparente.
Imagen # 37,adrada.es
53
Alternativa # 2:
Pupitre ergonómico utilizado en universidades y colegios,
ideal para un buen desempeño, cuenta con un asiento de
concha fabricado en plástico polipropileno, estructura de tubo
metálico redondo de 1/8” calibre 20, paleta forrada con
formica color negro, canasta portalibros de tubo redondo
solido, comercializado en toda América, su costo en el
mercado es de Q 360.°°
Ficha técnica:
Estructura en tubo redondo de 1” calibre 18.
Tapones de hule para las patas.
Pintura laca catalizada horneada.
Soldadura MIG.
Altura de paleta de 73cms.
Distancia del tablero a la paleta de 39cms.
Paleta: 35 x 25 cms.
Imagen # 38, ofidys.com.mx
54
Alternativa # 3:
Elaborado en México con un proceso de banderizado por
inmersión, el cual sella cada pieza metálica contra la
corrosión y garantiza la alta adherencia de la pintura en polvo
horneada, con asiento y respaldo laminados con imitación de
madera nogal obscuro y su costo en el mercado es de Q
300.°°
Ficha técnica:
-Construída en tubular cuadrado de 1/8” calibre 18.
-Soldado con micro-alambre.
-Tapadera porta libros en lámina calibre 22 de 14" 3/4 x 15".
-Asiento en triplay de pino 5/16 de espesor, 39 x 39 cms.
-Respaldo en triplay de pino 5/16 de espesor, 39.5 x 18.5
cms.
-Formado en triplay de 9mm. de espesor domado.
-Forrado con plástico laminado imitación madera color nogal.
Medidas:
Paleta: 40 x 35 cms
Altura del piso al respaldo: 81.5 cms
Altura del piso a la paleta: 76 cms
Altura del piso a la tapadera: 20 cms
Distancia del respaldo a la paleta: 38.5 cms
Imagen # 39, sierra-madre.com
55
Alternativa # 4:
Concha plástica de polipropileno, diseño curvo el respaldo,
paleta color madera, canasta portalibros, paleta de triplay con
fórmica y una estructura tubular de acero, producido en
Estados Unidos, con un precio de Q368.°°
Ficha Técnica:
Paleta triplay pino de 16mm. 43cms. x 55 cms.
Altura de paleta 72cms.
Estructura con tubular redondo de 1/8” calibre 18
Concha polipropileno estándar adulto
A continuación se presenta una talba PIN (positivo,
interesante y negativo) de cada alternativa existente
propuesta, en donde se evalúa con más detalle cada opción y
se crea una idea de las opciones con las que cuenta el
mercado.
Imagen # 40, olx.com.mx
56
Tabla PIN (positivo interesante y negativo)
Alternativas
Positivo
Mas económico que las otras
tres y es más liviano.
Tiene una concha plástica
ergonómica y tubo cuadrado
más resistente.
Tiene buena calidad por
sus acabados y producción.
Butaca ergonómica de
polipropileno.
Interesante
Asiento y respaldo más
cómodo que el pupitre
tradicional, ya que tienen
una curvatura.
La paleta se puede plegar
haciendo más fácil su
manejo.
Estructura con tubo
cuadrado y utilización de
remaches en cada esquina
del asiento y respaldo.
Forma estilizada
Negativo
Piezas de plywood poco
resistentes, rejilla portalibros
mal ubicada, débil y poco
soporte en la paleta.
Piezas plegables que
debilitan el área de soporte,
rejilla portalibros mal ubicada
y débil.
Producido en México
causando mayor costo,
piezas poco ergonómicas y
color negro que transmite
mala energía.
Soporte de la paleta my débil,
rejilla débil y mal ubicada,
color rojo no apto para la
concentración y debido y su
importación el costo es muy
elevado.
57
5.1 Tipos de daños que sufre el pupitre
Patas: Las patas son las que sostienen toda la estructura,
estas sufren torceduras y se abren causando inestabilidad
cuando la tapadera para los útiles se daña o se rompe, ya que
esta tapadera va soldada a todas las patas y es la que las
mantiene unidas, también hay otro problema que son los
tapones de hule colocados en la parte inferior, estos se
desgastan demasiado rápido y esto provoca que el pupitre se
deslice fácilmente.
Asiento: El asiento consiste en una pieza delgada de
plywood de ½” en forma cuadrada que va atornillada a la
estructura metálica por la parte de abajo. El daño que estas
sufren es desgaste y astillamiento en las esquinas, esto
provoca incomodidad en el usuario y riesgo de algún corte,
tomando también en cuenta que al estar completamente
dañada hay que reemplazar la pieza.
Imagen # 41, fuente propia Imagen # 42, fuente propia
58
Respaldo: El respaldo al igual que el asiento consiste en una
pieza delgada de plywood de ½” que va atornillada a la parte
posterior superior de la estructura, los daños son también
astillamiento en las esquinas debido al constante uso, lo cual
también genera reemplazo de la pieza.
Paleta: Consiste en una pieza de plywood de ½” pero a
diferencia de las demás tiene una parte que sale hacia atrás
que es donde el usuario apoya el brazo.
El daño que sufren estas piezas es también debido al
material que lleva varias capas y al desprender cada capa se
causa el astillamiento.
Imagen # 43, fuente propia Imagen # 44, fuente propia
59
Soporte de la paleta: Esta pieza está hecha de tubos
metálicos de 1” al igual que la estructura pero el problema es
que esta simplemente va soldada a la estructura en dos
puntos débiles que son en el asiento y respaldo, por lo que al
tener un constante apoyo del usuario, se va doblando hasta
llegar al punto de doblarse o incluso causar el rompimiento.
Tapadera para útiles: Es una pieza de metal que va
colocada en la parte inferior del pupitre, sirve para que el
estudiante coloque los útiles que no esté utilizando. Los
daños que esta sufre son causados por el constante apoyo de
los pies en los bordes de la tapadera, causando la separación
de la misma.
Imagen # 45, fuente propia
Imagen # 46, fuente propia Imagen # 47, fuente propia
60
5.2 Costos de reparaciones por pieza
Pieza
Reparación
Costo/u
Piezas
dañadas al año en todo el
colegio
Estructura completa
Nuevo
Q150.00
15
Patas
Soldadura
Q20.00
10
Tapadera
Enderezado, soldadura o pieza nueva
Q35.00
60
Asiento
Pieza nueva
Q20.00
5
Respaldo
Pieza nueva
Q20.00
2
Paleta
Pieza nueva
Q35.00
10
Soporte paleta
Soldadura
Q20.00
30
Total
Q5,640.00
Según los resultados los costos y tipos de reparaciones
varían, pero haciendo un promedio de lo que se gasta en
reparación se puede ver que son Q5,640.°° anuales.
Al tener un resultado de los costos de reparación se puede
observar que la estructura y las partes que son de metal
como la tapadera para útiles y el soporte de la paleta, son los
que generan más gastos de reparación ya que necesitan de
mano de obra especializada en soldadura, así como la
compra de una pieza nueva, por lo que se necesita hacer una
mejor estructura que soporte más para reducir esos gastos y
mantener al estudiante siempre con un mismo pupitre y sin
necesidad de remplazarlo por otro igualmente defectuoso.
También están las piezas de plywood que son el respaldo, el
asiento y la paleta que generan gastos y deterioro por lo que
hay que considerar reemplazarlas por otras de otro material o
encontrar la forma de que la madera no se deteriore tan
fácilmente.
61
Grafica de pieza dañada al año
0
10
20
30
40
50
60
70
Estructura Patas Tapadera Asiento Respaldo Paleta Soporte
Piezas dañadas al año
62
5.3 Mantenimiento del pupitre
En el aspecto integral de la escuela cualquiera que sea su
nivel educativo, requiere para su buen funcionamiento contar
con el mobiliario básico y establecer los parámetros internos
que le permitan mantenerlo y preservarlo. Siendo un elemento
importante para realizar el trabajo escolar, es conveniente
procurar el mantenimiento del mismo, a través de:
Asignación de un pupitre por persona, ya que de esta
manera el estudiante lo cuida de una forma más
personal y el mismo se encarga de mantenerlo sin
daños.
El desarrollo de hábitos en los niños orientado para
hacer un uso adecuado del mismo y efectuar su
limpieza.
Objetivos:
Reducir el déficit del mobiliario escolar.
Lograr un adecuado uso y manejo.
Según el “Manual de mantenimiento PNUD-UNESCO 1984”,
entre los diferentes problemas que se pueden presentar en el
uso del pupitre, están los que merecen una atención especial
que es cuando se rompe alguna pata, están sueltos los
respaldos y tableros o cuando se rompe un punto de
soldadura, esto significa que estas unidades deben de
sacarse de uso mientras son reparadas, no solo por el daño
que pueden causar en el usuario sino que también el
mobiliario se deteriora más.
Por este tipo de daños se requiere de la intervención de
carpinteros o herreros, por lo que las autoridades de la
institución tienen que programar inmediatamente la
reparación de estos para no quedarse sin unidades las cuales
son indispensables para el usuario.
63
Tipos de mantenimiento que se puede realizar:
Recurrente o preventivo, es el de más bajo costo y
consiste en efectuar actividades de limpieza, lijado de
estructura y tableros, apretar tornillos o martillar clavos,
así como la aplicación de pintura.
Este tipo de mantenimiento puede ser incorporado
permanentemente en cada grado.
Imagen # 48, henarfatima.blogspot.com
Imagen # 49, henarfatima.blogspot.com
Imagen # 50, henarfatima.blogspot.com
64
Correctivo, este tipo de mantenimiento tiene un costo
más alto y se inicia en el momento que el mobiliario
requiere ser reparado, consistiendo en el cambio de los
tableros deteriorados, arreglo de la estructura como
soldaduras o reposición de piezas.
En el caso que se los puntos de soldadura se rompan,
la institución no puede reparar el daño por lo que en
este caso se recurre a trabajo especializado de
herrería ya que las instituciones no tienen el equipo
necesario para realizar las soldaduras.
Imagen # 51, fuente propia
Imagen # 52, fuente propia
Imagen # 53, fuente propia
65
Limpieza del mobiliario escolar:
En el mobiliario escolar la limpieza es fundamental para evitar
acumulación e impregnación de suciedad, al realizarla se frota
con un paño húmedo y detergente todas las superficies del
mismo, luego se puede dejar unos 15 a 20 minutos para que
la suciedad se suavice y con una espátula o un trozo de
madera se frota para desprender los residuos de suciedad y
por último, se pasa un paño seco para evitar futuras
oxidaciones y deterioro en la estructura.
Al disponer de mobiliario escolar de calidad, además de
contar con una mejor organización en las aulas, se favorece
al aprendizaje del estudiante y se genera una respuesta más
adecuada a las actividades realizadas.
Cada pieza del mobiliario debe de estar pensada en relación
con las instalaciones, con otro tipo de mobiliario, con el uso y
principalmente con el usuario.
Para esto se analizó anteriormente los siguientes aspectos:
Analizar la problemática en el mobiliario escolar y el
papel que desempeña en el proceso de enseñanza-
aprendizaje.
Conocer las características generales y particulares del
mobiliario escolar.
“MANUAL DE MANTENIMIENTO DEL MOBILIARIO ESCOLAR”, Informe de resultados, Ing.
Mario España: consultor proyecto PNUE/ UNESCO, Guatemala 1984.
Imagen # 54, deia.com
66
6. Innovación del producto
Según la publicación “Nuevo producto: creatividad, innovación
y marketing, Alejandro Schnarch k.” en general, la innovación
busca mejorar la organización para desempeñar sus
funciones de manera más adecuada, con el fin de cumplir sus
objetivos y su razón de ser, que son satisfacer a sus clientes,
consumidores y usuarios, esto implica entregar un mayor
valor (calidad-precio), que debe analizarse desde el punto de
vista del cliente. Dentro de este proyecto de diseño, el punto
de vista de los clientes es una adición o mejora a las
alternativas disponibles en este momento, sin embargo, para
las empresas, los nuevos productos son aquellos productos
diferentes, que pueden representar grandes modificaciones
de los existentes, replicas de la competencia, adquisiciones o
productos verdaderamente originales innovadores. Hay tres
categorías de nuevos productos:
Los verdaderamente novedosos, es decir, productos
por los cuales hay una necesidad insatisfecha y la
competencia directa tampoco logra satisfacer.
Sustituciones o mejoras, que es la reposición de
productos existentes con una diferencia significativa del
artículo.
Productos de imitación, que son nuevos para la
empresa pero no para el mercado que los conoce.
En este caso el producto cumple con la primera categoría que
son productos por los cuales hay una necesidad insatisfecha
y el producto existente no cumple con las necesidades del
usuario y los sustitutos tienen características muy similares.
En este proyecto es importante tomar en cuenta la innovación
del producto ya que al diseñar una nueva estación de estudio
hay que mejorar la calidad del mismo, utilizando nuevas
características que le distingan de las alternativas existentes
para así tener una razón por la cual cambiarlos.
Según Philip Kotler, Dirección de mercadotecnia, Mc GRAW-HILL “la empresa
debe elaborar un producto nuevo que se destaque más o menos sobre los que
puede desplazar, que tenga un máximo de compatibilidad con los valores de
quienes van a aceptarlo y también un mínimo de complejidad”.
67
6.1 Transporte y almacenamiento actual
En la situación actual, para poder transportar los pupitres es
necesario que el traslado lo realicen los clientes que en este
caso son las instituciones educativas, por lo que las mismas
tienen que tener algún tipo de transporte o pagar por servicios
de otras entidades, y por lo general se utilizan los pick-up
comunes en donde cabe una cantidad aproximada de 10
pupitres bien colocados, pero el problema es que muchas
veces se necesitan llevar más de 10 pupitres y por no hacer
varios viajes, los que transportan el producto tratan de llevar
la mayor cantidad posible poniendo uno sobre otro
ocasionando así el riesgo de botarlos o incluso algunos llegan
dañados después de ser transportados.
Las aulas muchas veces son utilizadas para otras actividades
físicas o recreativas como ejercicios para el desarrollo o
destrezas, así como para actividades que incluyen obras de
teatro, exposiciones, proyectos que requieren del espacio, o
simplemente para darle mantenimiento al espacio, ya sea
pintura, reparaciones eléctricas o reparaciones en la
infraestructura.
Por lo mencionado anteriormente en esos casos es necesario
desplazar los pupitres o sacarlos totalmente del aula, lo cual
genera un problema ya que al momento de transportarlos se
vuelve complicado con la estructura que conforma el pupitre y
al momento de almacenarlos se ocupa mucho espacio y se
amontonan uno sobre otro volviendo ese proceso algo
tedioso.
Imagenes # 55, 56 y 57 fuente propia
68
6.2 Optimización de espacio
La optimización de espacio es un factor muy importante, por
lo que se procede con la tendencia de la logística que en este
caso tiene como objetivo dirigirse al crecimiento en el
mercado, lo cual lleva a reducir los costos y a optimizar el
espacio, esto implica la coordinación del producto a través de
la organización.
Su objetivo es simplificar la cadena de procesos para
controlar costos, calidad, maximizar servicio al cliente y para
aumentar su beneficio, lo cual agrega valor al uso y función
del producto final distinguiéndolo así de los demás.
La optimización es una forma de aprovechar mejor los
espacios y darles un mejor uso, la distribución y asignación de
los espacios de almacenamiento dentro de las instalaciones
deben responder a las necesidades de la organización según
sea el producto que se está almacenando de manera que se
saque el mejor provecho de las instalaciones.
6.3 Optimización de Transporte
La demanda es la necesidad de un producto que ocupa
espacio en un vehículo, la capacidad de transporte de los
vehículos es limitada ya que solo pueden llevar cierta
cantidad de productos a la vez, es usual que un mismo
vehículo no pueda satisfacer la demanda de los clientes.
Es por esto que el diseño de productos nos permite crear
alternativas que sean más versátiles y adaptables para
transportar la mayor cantidad posible en menos espacio.
Según el proyecto de diseño la logística servirá para gerenciar
el movimiento del mobiliario como el optimizar espacio dentro
del aula y al momento de reubicarlo en el área de almacenaje,
la intención es trasladar un mayor número de unidades que
en la actualidad y realizar menos viajes.
“Nuevo producto: creatividad, innovación y marketing”, Alejandro schnarch k.
69
6.4 Proceso de producción actual
1. Como primer paso se toma un tubo de 6mts. de largo
de 1/8” calibre 20, luego se realizan los cortes para las
piezas que conforman toda la estructura. Este proceso
se realiza con una cortadora manual.
2. Como segundo paso se doblan los tubos cortados
anteriormente para darle los ángulos necesarios a cada
pieza, este proceso se realiza en una maquina con
mecanismo hidraulico producida en el mismo taller,
esta lleva una palanca en el extremo superior que
permite doblar el tubo facilmente sin ningun esfuerzo.
Imagen # 58, fuente propia Imagen # 59, fuente propia
70
3. Luego de tener todas las piezas dobladas, se comienza
a unir toda la estructura que consta de las patas, el
soporte para el respaldo y ambos soportes de la paleta
con soldadura de micro alambre, la cual hace más
resistente la unión de las piezas.
4. Como cuarto paso se coloca la tapadera portalibros
que está hecha con una plancha metálica calibre 22
por medio de soldadura de micro alambre, esta pieza
es la que va uniendo todas las patas y le da más
solides a la estructura.
Imagen # 60, fuente propia Imagen # 61, fuente propia
71
5. Por último se colocan todas las piezas de plywood
previamente cortaras con caladora, que conforman el
respaldo, el asiento y la paleta, esto se hace con un
barreno y con tornillos que atraviesan directamente el
plywood y el tubo de metal, obteniendo así la forma
final del pupitre.
Imagen # 62, fuente propia
72
7. Diseño industrial
El diseño industrial busca crear o modificar objetos para
hacerlos útiles, prácticos o atractivos visualmente, con la
intención de satisfacer las necesidades del ser humano,
adaptando los objetos e ideas no solo en su forma sino
también las funciones de éste, su concepto, su contexto y su
escala, buscando lograr un producto final innovador. Sintetiza
conocimientos, métodos, técnicas, creatividad y tiene como
meta la concepción de objetos de producción industrial,
atendiendo a sus funciones, sus cualidades estructurales,
formales y estético-simbólicas, así como todos los valores y
aspectos que hacen a su producción, comercialización y
utilización, teniendo al ser humano como usuario.
En conjunto todos estos factores son los que llevaran en este
proyecto a la creación de una nueva estructura del pupitre
que sea ergonómicamente cómoda y optimice su transporte y
manejo, para esto nos enfocamos en la siguiente filosofía de
diseño:
Diseño centrado en el usuario:
Al crear un diseño que este centrado en el usuario es
necesario tener conocimiento de su comportamiento,
necesidades y antropometría para determinar los
requerimientos de diseño que son necesarios para la
conceptualización y producción del objeto.
El diseño centrado en el usuario es el que interactúa
directamente con la persona que va a utilizar el producto.
En este proceso de diseño se tomaran en cuenta dos puntos
muy importantes que están centrados en el usuario:
Factibilidad de aprendizaje: Es la interacción óptima del
usuario con el producto desarrollado, utilizando menos tiempo
para aprender su uso y teniendo un contacto más
familiarizado con una solución que sea fácil de manejar.
Factibilidad de uso: facilidad con la que el usuario hace uso
del producto final sin que le cueste su adaptación.
“El diseño industrial”, Biblioteca Salvat de Grandes Temas, Salvat
Editores, S.A. España 1976.
73
7.1 Psicología del color
El color es un factor muy importante en el diseño de nuevos
productos ya que puede lograr influencias psicológicas y
emocionales en el usuario.
El uso adecuado del color en los objetos, en este caso en el
diseño de un espacio de estudio, puede tener una influencia
positiva en el niño ya que esto puede influir en su estado de
ánimo. Es por estas razones que hay que tener en cuenta el
significado de cada color y saber aplicarlo al diseño.
Para este proyecto se identificaron 4 colores que pueden
aplicarse al espacio de estudio, que son los siguientes:
Verde
Se asocia con la naturaleza, la humedad, la frescura de la
vegetación y la esperanza. Es un color frío, sedante, pasivo,
cómodo, da sensación de quietud. Es un color que no irrita y
tiene la característica de ser combinable con la gran mayoría
de colores.
Amarillo Se asocia con el sol, por lo cual es el color más luminoso de
todos, transmite alegría, vitalidad, calidez, energía, estimula el
cerebro y el sentido de la vista. Actúa sobre el sistema
nervioso y las tonalidades pueden ayudar a calmar estados
de excitación.
Naranja
Es estimulante y vitalizante. Ayuda a crear una sensación de
acogimiento. Es brillante, en los acentos causa gran impacto.
Aumenta la seguridad, el equilibrio y la confianza. Si es
utilizado en exceso puede llegar a ser irritante, aunque en
menor intensidad que el rojo.
Azul
Es un color frio, se asocia con el agua y el cielo, es
tranquilizante, da paz, reduce la tensión nerviosa.
“Introducción a la Psicología” Charles G. Morris, Albert A. Maisto
74
7.2 Objetivos del proyecto
General: Generar un nuevo espacio de estudio que
optimice el transporte y el espacio dentro de la institución, así
como la durabilidad del mismo.
Específicos: Generar una nueva propuesta de diseño
que sea una alternativa viable al pupitre que se utiliza
actualmente y que supere a este en los siguientes aspectos:
Reducir los costos de mantenimiento y reparación del
mobiliario.
Lograr la comodidad del usuario para optimizar el
aprendizaje.
Ocupar menos espacio de almacenamiento
Optimización de transporte
7.3 Requerimientos de diseño
A continuación se presentarán todo los requerimientos
necesarios para la realización de la propuesta de diseño:
Requerimientos de uso
Una sola persona debe poder manipular el producto al
momento de interactuar con él o al almacenarlo.
Que no requiera el uso de herramientas para
almacenarlo.
Que favorezca la movilidad en el acceso y salida de la
estación de estudio.
Requerimientos de seguridad
Todas las piezas deben ser seguras, sin ningún borde
o superficie o elemento que pueda lastimar a la
persona que este manipulando la estructura.
75
Requerimientos estructurales
Debe ser una estructura rígida que se mantenga
estable en un punto fijo.
La estructura debe poder optimizar espacio de
almacenamiento.
Requerimientos ergonómicos
El respaldo debe tener el ángulo de inclinación
correcto para evitar daños en la columna
vertebral.
El asiento debe ser cómodo y tener las
curvaturas necesarias.
Dimensiones adecuadas al usuario.
Requerimientos de durabilidad
Que pueda soportar el peso del usuario.
Materiales resistentes (metal y plástico).
Que contenga los refuerzos necesarios.
Requerimientos de mantenimiento
Fácil de limpiar.
Piezas fáciles y accesibles para reemplazar.
76
8. Proceso de diseño
Se realizaron varias propuestas para llegar a una solución
que fuera la más factible y conveniente para este proyecto.
Antes de realizar las propuestas se presenta un concepto el
cual nos brinda una idea de lo que se espera del diseño.
Luego se presentan otras alternativas que son en forma de
maqueta, hechas con alambre galvanizado y cartón, para así
tener una idea más realista tratando de imitar el tubo que se
utiliza para toda la fabricación.
Al tener ya todas estas propuestas descritas con sus
características únicas, se realizo una matriz de evaluación en
donde se comparan todas las propuestas utilizando los
mismos criterios para llegar a una solución que sea la más
factible y satisfactoria para el proyecto de diseño.
A partir de las maquetas se comienza a crear el producto
final, tomando en cuenta el estudio antropométrico que se
realizo a los estudiantes y luego se opta por la utilización de
los materiales que mas convengan. Por esta misma razón se
utilizó los mismos materiales para la estructura que consta de
tubos de metal no ferroso de 1 1/8” calibre 20 ya que este es
el que se utiliza actualmente para la fabricación del pupitre
tipo paleta además de que el proyecto se realizo con los
mismos fabricantes del pupitre, para no cambiar mucho el
proceso de producción sino solo la forma de utilizar las piezas
y los materiales.
8.1 Conceptualización
La idea es crear una estructura que pueda soportar de mejor
manera los maltratos que causa el usuario, la forma de esta
tiene que contar con un espacio en donde el usuario pueda
almacenar sus útiles escolares, el espacio de trabajo tendrá
una área mayor a los útiles que el usuario, todo esto tendrá
que ser de materiales resistentes y que no se deterioren
rápidamente, tratando de eliminar la mayor cantidad de piezas
posibles para tener menos uniones que debiliten la estructura.
También hay que tomar en cuenta la optimización de espacio
que es un beneficio para aprovechar mejor las aéreas y poder
transportarlos de una forma más factible y económica.
77
8.2 Maquetas
En este proceso se realizaron varias maquetas con el objetivo
de encontrar una solución factible pero a diferencia de los
bocetos estas son más adecuadas para hacer todas las
curvas y formas necesarias y a la vez hacer pruebas de cómo
se pueden apilar, todas fueron realizadas con alambre
galvanizado y cartón para dar una apariencia más realista.
A continuación se presentara cada una de las propuestas con
una breve descripción para poder comprender en qué
consiste cada una de ellas y que piezas lleva:
78
Propuesta #1
Mesa y silla apilables, fabricados con un solo tubo de
aluminio. Ambas piezas con tres patas. Área para almacenar
útiles. Tablero, asiento y respaldo con forma curva para
mejorar la comodidad
Propuesta #2
Espacio de estudio con estructura de un solo tubo doblado
formando así el asiento, respaldo y tablero. Para optimizar el
espacio estos se unifican así como lo muestra la imagen.
Imagen # 63, fuente propia
Imagen # 64, fuente propia
Imagen # 65, fuente propia
79
Propuesta #3
Espacio de estudio con estructura de un solo tubo doblado,
con tablero asiento y respaldo de madera. Apilables,
colocándolos un sobre otro en forma inversa. Espacio para
almacenar útiles debajo del asiento.
Propuesta #4
Espacio de estudio hecho con un solo tubo dando forma al
asiento y tablero. La forma de la estructura va en disminución
de adelante hacia atrás para así poder apilarlos.
Imagen # 66, fuente propia
Imagen # 67, fuente propia
Imagen # 68, fuente propia
Imagen # 69, fuente propia
80
Propuesta #5
Mesa de estudio apilable con una forma curva hacia atrás.
Estructura de una sola pieza con soporte curco debajo del
tablero, cuenta con un área para almacenar útiles, también
una pestaña que permite colocar libros.
Propuesta #6
Mesa de estudio apilable, con estructura curva de cuatro
patas. La unión de las patas sirve como soporte para la
tapadera porta libros.
Imagen # 70, fuente propia
Imagen # 71, fuente propia
Imagen # 72, fuente propia
Imagen # 73, fuente propia
81
Propuesta #7
Espacio de estudio, con una forma estilizada y una estructura
fabricada de un solo tubo metálico de 6 mts. Con un diseño
de encaje y acomodamiento practico para optimizar su
transporte y espacio de almacenaje.
Teniendo en cuenta todas las propuestas y una idea de que
consiste cada una, se realizó una matriz de evaluación la cual
contiene varios factores importantes en el diseño del producto
final, los cuales están evaluados sobre una cantidad numérica
de 10 siendo este el mayor valor y 0 el menor.
La matriz de evaluación contiene las maquetas realizadas,
cada propuesta tiene una cantidad de puntos por cada factor
y en la parte inferior se encuentra el total de todas las casillas
sumadas, demostrando así cual propuesta es la más
conveniente para solucionar el problema.
Imagen # 75, fuente propia
Imagen # 74, fuente propia
82
Matriz de
evaluación:
Maquetas
Propuesta 1
propuesta 2
propuesta 3
Propuesta 4
Propuesta 5
Propuesta 6
Propuesta 7
Resistencia
4/10
9/10
8/10
9/10
8/10
6/10
10/10
Facilidad de
transporte
5/10
8/10
5/10
4/10
6/10
7/10
9/10
Estética
6/10
7/10
8/10
7/10
6/10
6/10
10/10
Factibilidad de
producción
3/10
1/10
1/10
6/10
6/10
6/10
10/10
Optimización
de espacio
7/10
9/10
6/10
8/10
9/10
10/10
10/10
Ergonomía
5/10
3/10
5/10
4/10
6/10
4/10
9/10
Total 30/60 37/60 33/60 38/60 41/60 39/60 58/60
83
8.3 Elección de propuesta de diseño 8.4 Analogía
Luego de realizar las matrices de evaluación se pudo llegar a
la elección de la propuesta más factible para este proyecto de
diseño que es la propuesta # 7 ya que cumple con todos los
aspectos de diseño que se han planteado. A continuación se
presenta la analogía que se planteo para esta propuesta y
todo el proceso de diseño que este conlleva.
Para esta propuesta en específico se analizaron objetos que
tuvieran una función de apilarse o bien fueran plegables para
aplicarlo al espacio de estudio, pero las formas plegables se
descartaron ya que eso podría debilitar la estructura y más si
se esta tratando de hacer una estructura resistente. El objeto
que mas logra funcionar con la idea son las carretas de
supermercado, ya que estas tienen una forma que se va
reduciendo de adelante hacia atrás y esto permite que se
puedan acoplar una detrás de otra, maximizando así el
espacio de almacenamiento.
Imagen # 76, fuente propia Imagen # 77, giftmania.com Imagen # 78, giftmania.com
84
8.5 Evolución de la propuesta
Maqueta de la propuesta elegida
Luego de tener una idea simple, se desarrollo una solución en
maqueta con el concepto y analogía que ya estaban
establecidos, por lo que se cambio de la forma simple a una
mas ergonómica con respaldo como se muestra a
continuación en la solución con todas las piezas y formas que
necesita el diseño.
Imagen # 79, fuente propia
Imagen # 80, fuente propia
Imagen # 81, fuente propia
85
Maqueta final con referencia humana
Se investigo que el asiento y el respaldo de madera sube
mucho los costos ya que para darle las curvas a cada pieza
tiene un costo de Q100. Lo que da un total de Q200. Por esta
razón se colocó asiento y respaldo de plástico que son más
ergonómicos y su costo es de Q75. Por el par. Luego se
hicieron pruebas con un maniquí de madera en miniatura para
ver la referencia humana y como quedaría el usuario ubicado.
Imagen # 82, fuente propia
Imagen # 79, fuente propia
Imagen # 83, fuente propia
Imagen # 84, fuente propia
86
9. Modelo de solución
9.1 Descripción gráfica del modelo de solución: estación de estudio
Para el producto final se eligió el color azul en el
asiento y respaldo ya que es un color que reduce la
tensión nerviosa y a diferencia de otros no es un
color irritante, también se eligió el asiento de
plástico ya que es más económico que los de
madera con curvaturas y es más cómodo y
resistente. Para la tapadera portalibros se utilizo el
mismo material pero con las pestañas al inverso ya
que esto le da una mayor resistencia y evita que el
usuario las doble con los pies.
Imagen # 85, fuente propia
87
Acoplamiento de una fila de estaciones optimizando el 50% de espacio
4.50mts.
2.25mts.
Imagen # 86, fuente propia
Imagen # 87, fuente propia
88
Distribución de filas pre-acopladas y acopladas optimizando el 50% de
espacio, vista planta
Imagen # 89, fuente propia Imagen # 88, fuente propia
89
Distribución de las filas dentro del aula, vistas isométricas
La estación de estudio es ambidiestra, se
diseño así para facilitar la producción y
asimismo el uso ya que el estudiante puede
salir y entrar por la derecha o izquierda
permitiendo así pegar las filas a la pared
derecha o izquierda del salón de clases
ganando mas espacio entre los corredores.
Imagen # 90, fuente propia
Imagen # 91, fuente propia
90
9.2 Planos constructivos
91
92
93
Listado de materiales
No. Descripción Cantidad
1. Respaldo estándar de
plástico polipropileno
estilo ergoline.
1
2. Tablero de aglomerado
melaminico de 1”.
3. Ribete de hule color
negro de 1.94mts.
4. Asiento estándar de
plástico polipropileno
estilo ergoline.
5.
Topes antideslizantes
estándar de plástico
polipropileno estilo
ergoline.
6. Tornillos busca rosca de
1 ½ “.
1
1
1
2
2
94
Listado de materiales
No. Descripción Cantidad
1.
4.
Tubo redondo metálico no
ferroso de 1/8” calibre 20
Tubo redondo metálico no
ferroso de 1/8” calibre 20
Tapadera de metal no
ferroso calibre 22 3.
2.
Tubo redondo metálico no
ferroso de 1/8” calibre 20
6.
5. Tubo redondo metálico no
ferroso de 1/8” calibre 20
Tubo redondo metálico no
ferroso de 1/8” calibre 20
2
2
1
1
2
1
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
9.3 Descripción del modelo de solución
Dada la necesidad del “Colegio Torre Fuerte” de implementar
un nuevo diseño de pupitre que sea más resistente,
ergonómico y optimice espacio, se llegó a una solución que
es una estación de estudio dirigida específicamente al usuario
que son los estudiantes de nivel básico y diversificado del
mismo colegio, comprendidos entre las edades de 13 a 18
años. Para adaptar la estación de estudio al usuario se realizo
un estudio antropométrico que proporcionó las medidas
necesarias para la fabricación adecuada de la propuesta.
La estructura de la propuesta está elaborada con un solo
tubo redondo metálico de 1/8” calibre 20, con el objetivo de
hacer más resistente la estructura y evitando así varias
uniones de patas, respaldo, tapadera para útiles y el soporte
de la paleta, por lo que se eliminaron todas estas piezas y se
hizo una sola por medio de doblar el tubo en varios puntos y
así formar todas las áreas que lleva una estación de estudio.
Imagen # 92, fuente propia Imagen # 93, fuente propia
Imagen # 94, fuente propia
114
La estructura cuenta con un tablero de 60cm. X 45cm. ideal
para que el usuario pueda colocar dos libros o cuadernos al
mismo tiempo sin necesidad de colocar uno sobre otro y así
tener el espacio suficiente para trabajar, también lleva un
soporte metálico en donde van sujetos el asiento y respaldo
que a diferencia del existente estos son de plástico, lo cual
proporciona mayor resistencia que el plywood ya que el
plástico es flexible y no provoca astillas, también se pueden
lavar y a diferencia de los de plywood no se deterioran con el
agua.
El asiento y respaldo son piezas separadas lo cual facilita el
reemplazo si una de las dos se daña, están fabricados con
platico polipropileno y uno de los factores más importantes es
que a diferencia del asiento y respaldo que se utiliza en los
pupitres convencionales, estos son ergonómicos ya que
cuentan con las inclinaciones y ángulos obtenidos en los
estudios antropométricos para la comodidad del estudiante.
Imagen # 95, fuente propia Imagen # 96, fuente propia
115
La tapadera donde se colocan los libros siempre ha estado a
una altura muy baja y esto permite que el usuario coloque los
pies sobre esta y la deteriore fácilmente provocando la
separación de las patas, pero en este caso se subió a una
altura en donde es imposible colocar los pies, y para
recuperar ese espacio se hizo más ancha para que quepan 3
cuadernos y 3 libros que son los que utilizan en un tiempo de
3 períodos y luego los cambian por los que ya tienen
almacenados en sus lockers.
Imagen # 97, fuente propia
Imagen # 98, fuente propia
Imagen # 99, fuente propia
116
Para evitar que el tablero se pandee como lo hace la
alternativa ya existente, se colocaron 2 refuerzos debajo de la
estructura, lo cual permite apoyarse en este sin miedo a que
se doble, y para que el usuario acceda fácilmente al asiento
se eliminaron los soportes que lleva la alternativa actual del
asiento al tablero, restringiendo así al usuario a únicamente
entrar por un solo lado; este diseño permite también que el
tablero sea ambidiestro y la estación de estudio se pueda
colocar pegado en ambas paredes laterales creando mas
espacio entre los corredores para que el estudiante pueda
acceder más fácilmente, así como se muestra en la
descripción grafica.
El tablero es de aglomerado melaminicio, esto proporciona
más resistencia ya que el plywood que se utiliza en los
pupitres tradicionales es de baja calidad y se deterioran muy
fácilmente, para proteger los bordes del tablero se coloco un
ribete de hule que cubre todos los bordes del tablero el cual
tiene las esquinas redondeadas para hacerlo más seguro.
Imagen # 100, fuente propia Imagen # 102, fuente propia
Imagen # 101, fuente propia
117
La estructura está hecha únicamente con dobleces y estas
curvas que topan en el piso pueden provocar que la
estructura se incline hacia atrás, por lo que se colocaron dos
topes antideslizantes en forma triangular que hacen un ángulo
contrario a la estructura y evitan que esta se incline hacia
atrás.
Para optimizar espacio de transporte y de almacenamiento la
estructura va en disminución de adelante hacia atrás para que
así se puedan acoplar entre todos simplemente corriéndolos
hacia atrás, reduciendo así el 50 % del espacio.
Imagen # 103, fuente propia
Imagen # 104, fuente propia
Imagen # 105, fuente propia
Imagen # 106, fuente propia
118
9.4 Demostración de uso y función de la estación de estudio
En estas imágenes se muestra a tres de los usuarios más pequeños en actividad de estudio y se muestra como los pies están
apoyados sobre el suelo, evitando así la compresión de muslos.
Imagen # 107, fuente propia Imagen # 108, fuente propia Imagen # 109, fuente propia
119
9.5 Facilidad de uso
En estas imágenes se muestra al alumno más pesado y
ancho de los usuarios, se encuentra haciendo distintas
pruebas de soporte y espacio.
Imagen # 110, fuente propia Imagen # 111, fuente propia
120
En estas imágenes se muestra cómo funciona la estación de estudio en las actividades diarias del usuario, como estudio
independiente, interacción con los útiles que utilizan diariamente y pruebas con usuarios de distintas medidas.
Imagen # 112, fuente propia Imagen # 114, fuente propia
Imagen # 113, fuente propia Imagen # 115, fuente propia
121
Aquí se puede ver como el usuario tiene un mejor acceso a
los útiles en la partea inferior ya que la tapadera está ubicada
a una mayor altura que la que tienen los pupitres
tradicionales.
Imagen # 117, fuente propia Imagen # 116, fuente propia
122
Aquí se puede ver como el usuario puede acceder a la
estación de estudio por ambos lados, haciendo más fácil la
entrada y aprovechando mejor los espacios dentro del aula.
Imagen # 119, fuente propia Imagen # 118, fuente propia
123
En esta imagen se muestra a uno de los usuarios más altos y
se puede observar que cabe correctamente en el espacio de
estudio ya que mientras los pies estén completamente
apoyados sobre el suelo no hay problema para el más bajo o
para el más alto.
9.6 Facilidad de montaje y desmontaje
En estas imágenes se muestra como el mismo usuario puede
almacenar las estaciones de estudio simplemente empujando
la estructura de adelante hacia atrás.
Imagen # 121, fuente propia Imagen # 120, fuente propia
124
Imagen # 123, fuente propia Imagen # 122, fuente propia
125
En estas imágenes se muestran a dos de los catedráticos
ubicado cómodamente en el espacio de estudio.
Imagen # 125, fuente propia Imagen # 124, fuente propia
126
10. Proceso de producción
10.1 Descripción
1. Como primer paso se toma un solo tubo de 6mts. de
largo y se le hacen los respectivos dobleces con una
maquina hidráulica que permite doblar incluso en
ángulos bastante cerrados, con este proceso se tiene
lo que es la estructura completa de la estación de
estudio.
2. Como segundo punto se cortan los tubos que soportan
el respaldo, asiento, tablero, y el que une los dos lados
de la estructura y se les da el doblez y ángulo que
necesitan, luego se toma la tapadera portalibros y
todas las piezas se sueldan a la estructura con
soldadura de punto o micro alambre, la cual es más
efectiva que otro tipo de soldadura ya que esta no deja
una costra de soldadura en el punto de unión y es más
precisa.
Imagen # 126, fuente propia Imagen # 127, fuente propia
127
3. Cuando ya se tienen todas las piezas metálicas, se
pinta todo con pintura anticorrosiva, y luego se le da
una segunda mano con el tono que uno desee que se
vea por fuera.
4. Luego de tener ya toda la estructura con los soportes y
piezas soldadas y pintadas, se colocan el asiento y
respaldo, los cuales son de plástico y únicamente se
necesitan ensamblar en el tubo y quedan puestos a
presión.
5. Luego se colocan los topes antideslizantes en la parte
posterior – inferior de la estructura que también son de
plástico pero a diferencia del respaldo y asiento estos
van atornillados con un tornillo de 1 ½ pulgada.
Imagen # 129, fuente propia
Imagen # 128, fuente propia
128
6. Por último se toma una pieza de aglomerado
melaminico y se le redondean las esquinas para evitar
superficies peligrosas y se le coloca un ribete de hule
en el borde exterior, para luego atornillarla a la
estructura metálica y tener lista la estación de estudio.
Imagen # 130, fuente propia
129
10.2 Costos de producción de una sola estación de estudio
Descripción Cantidad Costo unitario Costo total Tubo redondo de metal de 1/8” calibre 20 y 6mt de largo.
1
Q 70.00 Q 70.00
Juego de asiento y respaldo estilo ergoline de plástico polipropileno.
1
Q 75.00 Q 75.00
Topes antideslizantes de plástico polipropileno.
2 Q 15.00 Q 30.00
Tronillos de 1 1/2 “. 7 Q 0.50 Q 03.50 Tapadera metálica calibre 22 1 Q 30.00 Q 30.00 Tablero de aglomerado melaminico
1 Q 30.00 Q 30.00
Ribete de hule 2 mts. Q 04.00 mt. Q 08.00 ½ galón de pintura sintética (para 15 estructuras)
1 Q 60.00/15uni.= Q 04.00 Q 04.00
½ galón de solvente (para 15 estructuras)
1 Q 70.00/15uni.= Q 05.00 Q 05.00
Tubo redondo de metal de 1 1/8” calibre 20.
2 mts. Q 15.00 mt. Q 30.00
Mano de obra por 1 ½ hora 1 persona Q 09.00 Q 27.00
Margen de ganancia Q 93.75
Costo total por unidad Q 406.25
Costo por mayor (20 unidades) Q 385.00
130
11. Conclusiones
Se puede decir que el proyecto de diseño fue muy bien
aceptado por la institución educativa y por los mismos
usuarios, ya que logra cumplir con los requerimientos de
estructura en el sentido de que tiene una mayor durabilidad y
tiende a durar mas evitando que el mismo usuario le de un
mal uso al distribuir las piezas adecuadamente que son las
que conforman la estación de estudio.
En el factor ergonómico se logro un gran cambio al utilizar
piezas estándar de plástico polipropileno para el asiento y
respaldo ya que estas tienden a resistir mejor que las piezas
de plywood las presiones ejercidas por el usuario y al ser mas
flexibles tienen un mayor margen de durabilidad, pero no solo
son mas resistentes sino mas cómodos también ya que son
producidos con curvaturas que se adaptan muy bien al
cuerpo, evitando así lesiones en el usuario siendo esto de
mucha importancia ya que influirá positivamente en su
proceso de desarrollo y concentración dentro del aula.
Este proyecto de diseño se realizo tratando de mejorar los
factores de la alternativa existente y se logro un mejor cambo
en los espacios de estudio, además de ser más resistente
gracias a su diseño sólido y estable. Gracias a este proyecto
se pueden optimizar los espacios de almacenamiento y
transporte dando oportunidad de aprovechar más espacios.
El proyecto es económicamente viable y rentable ya que su
costo aunque aumenta de la pieza actual, desde la
perspectiva costo-beneficio, en el largo plazo se puede
estimar que se tendrán ahorros significativos para la
institución educativa, ya que los costos de reparación serán
mínimos debido a su mayor resistencia.
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12 Recomendaciones
La implementación del proyecto debe tener incidencia positiva
en la población estudiantil, para su logro efectivo se debe
tomar en cuenta que en este caso el aprendizaje es un factor
determinante y este se ve condicionado por los valores, las
percepciones, las preferencias y comportamientos con
respecto al producto final, en la medida que el usuario
interacciona con este dentro del salón de clases,
identificándose con el.
Es necesario potenciar los espacios de educación para que
este proyecto tenga el impacto positivo que se espera para
que los beneficiarios obtengan un conocimiento claro y eficaz,
para que su cultura y desarrollo se vayan modificando en un
sentido positivo.
Es necesario tomar en cuenta y consideración que el proyecto
no tiene sus alcances sociales únicamente en esta institución
educativa, sino que también puede llegar a ser utilizado en
cualquier otra institución educativa del país e incluso
internacionalmente, por eso es necesario tomar en cuenta las
necesidades del cliente y del usuario para poder abarcar un
mayor mercado y satisfacer las necesidades, lo que es
esencial en cualquier proyecto de diseño.
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13 Referencias Bibliográficas
“Proyecto Educativo Institucional (PEI)”, Colegio Torre
Fuerte, Mayo 2009.
Pedagogia-historia.blogspot.com/2009
Paulsen. S Hausen. A. (1994), The working positions of
schoolchildren, Applied ergonomics.
“Reglamento Interno”, Colegio Torre Fuerte, 2002
“ Una experiencia sobre antropometría de escolares
mexicanos”, García Olivera Héctor arq.,CONESCAL,
Revista no.25, México 1979.
Kroemer K.(1999) Ergonomics: how design for ease
and efficiency. Prentice Hall.
“MANUAL DE MANTENIMIENTO DEL MOBILIARIO
ESCOLAR”, Informe de resultados, Ing. Mario España:
consultor proyecto PNUE/ UNESCO, Guatemala 1984.
“Nuevo producto: creatividad, innovación y marketing”,
Alejandro schnarch k.
“El diseño industrial”, Biblioteca Salvat de Grandes
Temas, Salvat Editores, S.A. España 1976.
“Introducción a la Psicología” Charles G. Morris, Albert
A. Maisto
