Exercicis: L'anàlisi d'objectes

Explica amb les teves paraules què significa analitzar un objecte tècnic i escriu una pregunta concreta per a cadascun d'aquests apartats, aplicada a una motxilla escolar: funció, forma, materials, fabricació, cost i impacte ambiental.

Estàs analitzant un objecte tecnològic qualsevol (per exemple, una cadira o una ampolla). L'anàlisi té quatre apartats i hi ha quatre preguntes, desordenades, que serveixen per completar-los.

Apartats de l'anàlisi:

1. a) Funció

1. b) Materials

1. c) Fabricació

1. d) Forma

Preguntes:

1. Quines màquines i processos s'han fet servir per fabricar-lo?

2. Quina mida, color i estructura té?

3. Per a què serveix i quina necessitat cobreix?

4. De quins materials està fet i d'on provenen?

Tasques:

1. a) Relaciona cada apartat amb la pregunta que li correspon (per exemple, a-3).

1. b) Justifica amb una frase una de les teves eleccions.

1. c) Proposa un cinquè apartat que no estigui a la llista (per exemple, un que tracti del que passa amb l'objecte quan deixa d'usar-se) i escriu la pregunta que li posaries.

La figura mostra la fitxa d'anàlisi d'una cadira repartida en sis apartats, però un està tapat.

L'apartat tapat és el que estudia d'on surten els materials, quin residu generarà la cadira al final de la seva vida i en quines condicions va treballar qui la va fabricar. Anomena'l, explica què s'hi analitza i escriu dues preguntes concretes que hauria de respondre.

Tot objecte té una funció principal i diverses funcions secundàries. Per a una ampolla reutilitzable, distingeix la seva funció principal (contenir i transportar líquid) d'almenys tres de secundàries (mesurar, aïllar, identificar el seu propietari, tancar bé en moviment) i explica quina part de l'objecte compleix cadascuna.

Classifica cada pregunta en l'apartat de l'anàlisi al qual pertany (funció, forma, materials, fabricació, cost o impacte): (a) aguanta el pes d'un adult?; (b) està fet d'una sola peça o de diverses?; (c) s'ha fabricat en sèrie o a mà?; (d) quant val la matèria primera?; (e) es pot desmuntar per reparar-lo?; (f) quina necessitat cobreix millor que altres objectes?

Una cadira d'oficina i un tamboret compleixen la mateixa funció bàsica. Explica quina relació hi ha entre funció i forma, per què formes tan diferents poden resoldre la mateixa necessitat i quines dades de l'anàlisi (qui el fa servir, on, quant de temps) expliquen les diferències.

Completa la fitxa d'anàlisi d'un bolígraf en els apartats de funció, forma i materials: escriu una frase per apartat i anomena almenys tres materials diferents que hi trobis, indicant a quina part és cadascun.

Explica la diferència entre el cost d'un objecte (el que val fabricar-lo: materials, energia, mà d'obra, transport) i el seu preu (el que paga qui el compra), i raona per què dues samarretes amb el mateix cost de fabricació poden tenir preus molt diferents.

Elabora la fitxa d'anàlisi completa (sis apartats) d'un carretó de la compra amb rodes, amb almenys dues observacions per apartat, i conclou amb una frase: quina decisió de disseny et sembla més encertada i per què.

Compara una ampolla d'aigua d'un sol ús i una cantimplora d'acer: mateixa funció, materials i fabricació molt diferents. Analitza cost per ús (no per unitat), residus generats en un any i comoditat, i conclou per a quines situacions té sentit cadascuna.

La figura mostra unes tisores amb dues parts retolades amb el seu material i una tercera de tapada.

La peça tapada és el punt per on giren les dues fulles. Anomena-la, explica quin tipus d'unió forma (fixa les fulles però les deixa girar) i raona quin material necessita: per què no sol ser de plàstic?

L'anàlisi funcional pregunta primer «què ha de fer?» i no «com és?». Aplica-ho a l'objecte «suport per al mòbil a classe»: escriu tres funcions que ha de complir ordenades d'imprescindible a desitjable i explica com aquesta llista condiciona qualsevol disseny posterior.

En un paraigua conviuen diversos materials: tela de polièster, varetes de metall i mànec de plàstic. Relaciona cada material amb la propietat que el fa imprescindible a la seva part (impermeable i plegable, rígid i lleuger, còmode i emmotllable) i raona què passaria si n'intercanviessis dos.

Dedueix com es van fabricar aquests tres objectes observant la seva forma i les seves marques, i justifica cada deducció: un clip de filferro, un regle de plàstic transparent amb les lletres en relleu i una cullera de fusta tallada.

L'impacte d'un objecte també és social. Unes sabatilles esportives es dissenyen en un país, es cusen en un altre i es venen en un tercer: escriu tres preguntes d'anàlisi social que et faries (condicions de treball, transport, benefici de cada part) i explica per què aquestes preguntes formen part de l'anàlisi tècnica i no només de la moral.

Descompon el cost d'una taula de fusta en les seves parts: materials, energia, hores de treball, desgast d'eines i transport. Estima quina part pesa més en una taula artesana i en una fabricada en sèrie, i raona la diferència.

Un fabricant presenta un nou pupitre escolar: tauler d'aglomerat amb melamina de 18 mm, estructura de tub d'acer d'1,2 mm pintada al forn, safata inferior de reixeta electrosoldada i taps (tacs) de polietilè a pressió. Després de tres mesos d'ús en un centre educatiu, es detecten tres problemes: els cantells del tauler s'inflen i es desenganxen per l'aigua de neteja, la safata de reixeta vibra sorollosament en moure la taula i els taps es desgasten ràpidament ratllant el terra. Realitza l'anàlisi tècnica d'aquestes fallades: 1) Classifica cada problema en l'apartat de l'anàlisi que va fallar en la seva previsió (morfològic, tècnic de materials o funcional). 2) Justifica quina propietat física o esforç mecànic no es va tenir en compte en cada cas. 3) Proposa una modificació tècnica o constructiva concreta per a cadascun dels tres elements que resolgui el problema sense encarir substancialment el cost.

La comissió de festes d'un municipi debat quin tipus de got utilitzar durant les festes (assistència estimada: 8.000 persones durant 3 dies; mitjana de 3 consumicions per persona al dia). Un regidor afirma: «El més barat i ecològic és comprar gots de plàstic prim d'un sol ús de poliestirè (0,03 €/ut., pes 4 g), perquè els gots reutilitzables de polipropilè costen 0,65 €/ut. (pes 35 g) i rentar-los costa 0,08 € per rentada». El tècnic municipal proposa un sistema de got reutilitzable amb fiança d'1 € on cada assistent conserva i reomple el seu got durant els 3 dies (només es renta en retornar-lo) i s'estima que el 80 % dels gots es retornen intactes al final. 1) Rebat tècnicament i amb dades numèriques l'afirmació del regidor calculant el cost total estimat i la massa total de residus plàstics generats en cada opció. 2) Analitza des del punt de vista de la seguretat ciutadana i de l'anàlisi contextual per què el vidre està totalment descartat en aquest entorn.

Per equipar un menjador escolar amb 200 cadires, es comparen dues ofertes: Oferta A: Cadires monobloc de polipropilè injectat. La fabricació del motlle d'injecció costa 18.000 € i cada unitat produïda costa 6,50 €. Tenen una vida útil estimada de 6 anys i no admeten reparació en cas de trencament. Oferta B: Cadires de fusta de pi i contraplacat construïdes amb unions mecàniques desmuntables a 38,00 € la unitat. Tenen una vida útil de 15 anys i les peces danyades es poden reemplaçar amb un cost mitjà de reparació de 4,00 € per avaria. 1) Calcula el cost unitari real de les cadires de polipropilè si només es produïssin les 200 unitats per a aquesta escola i calcula a partir de quin nombre de cadires produïdes l'opció A comença a ser més barata en cost inicial que la B. 2) Des del punt de vista de l'anàlisi tècnica (neteja/higiene en contacte amb aliments, esforços mecànics de torsió per ús infantil i fi de vida del material), justifica quina de les dues ofertes és tècnicament més adequada per al menjador.

Analitza el següent cas de mal disseny: un dispensador de gel hidroalcohòlic instal·lat a l'entrada d'un poliesportiu. Consta d'un dipòsit vertical cilíndric de base estreta, amb un polsador manual superior molt dur (ressort rígid) i un broquet horitzontal que sobresurt amb prou feines 1,5 cm del cos del pot. Els usuaris es queixen que en prémer amb una mà el pot sol bolcar, que el líquid cau sobre el mateix cos del dispensador o a terra, i que nens i persones en cadira de rodes no arriben a accionar-lo. 1) Analitza quins apartats de l'anàlisi tècnica han fallat: ergonòmic/antropomètric, mecànic/funcional i morfològic. 2) Explica la causa física o geomètrica de cadascuna de les tres errades descrites. 3) Dibuixa o descriu amb precisió un redisseny que solucioni simultàniament aquests problemes incorporant almenys dos canvis constructius i un canvi d'accionament.

Un equip de disseny crea una sabatilla de muntanya per a terrenys pedregosos i humits, però els prototips fallen en les proves de camp: en descensos sobre roca mullada els esportistes rellisquen sovint, els cantells aguts de les pedres perforen la base provocant dolor a la planta del peu, i als 50 km d'ús la mitjasola es deforma plàsticament quedant aixafada i inelàstica. 1) Analitza la funció tècnica específica de la sola de contacte, de la làmina de protecció interna i de la mitjasola d'amortiment. 2) Per a cadascuna d'aquestes tres parts, indica quina propietat mecànica ha fallat (duresa, tenacitat, resiliència/elasticitat o coeficient de fricció) i justifica l'elecció d'un material adequat que solucioni el problema. 3) Explica quin conflicte de disseny existeix sempre en seleccionar la duresa del polímer de la sola exterior: per què una major adherència sol implicar una menor durabilitat enfront del desgast?

Una empresa fabrica carcasses protectores per a telèfons mòbils i decideix substituir el policarbonat verge (preu: 2,80 €/kg) per policarbonat reciclat postconsum (preu: 1,90 €/kg). Els assajos tècnics revelen que el material reciclat té una resistència a l'impacte un 30 % menor i una fluïdesa en el motlle inferior, cosa que provoca un 6 % de peces defectuoses enfront del 0,5 % habitual. Per mantenir la mateixa resistència davant de caigudes d'1,2 m, l'oficina tècnica ha d'augmentar el gruix de la carcassa d'1,4 mm a 2,0 mm, fet que incrementa la massa de cada peça de 25 g a 36 g. 1) Calcula el cost en matèria primera de produir 1.000 peces útils amb cada material tenint en compte l'increment de massa i el percentatge de peces rebutjades. 2) Analitza l'impacte ambiental global: el plàstic reciclat garanteix sempre una solució més sostenible en aquest cas? Justifica la teva resposta considerant el volum de residu i el consum energètic en transport derivat del major pes.

Al taller de Tecnologia, un grup va construir un suport articulat de paret per al projector de l'aula. En la seva anàlisi prèvia només van realitzar l'anàlisi morfològica (plànols de mesures) i la funcional (com s'orientava el braç). En instal·lar-lo, van ocórrer tres desastres: el braç va cedir flexionant-se permanentment sota el pes del projector; el suport va bloquejar la reixeta de ventilació posterior fent que l'aparell s'apagués per sobreescalfament al cap de deu minuts; i el cost final va multiplicar per tres el pressupost assignat perquè van mecanitzar peces complexes en lloc d'utilitzar perfils normalitzats. 1) Identifica quins tres tipus d'anàlisi tècnica es van ometre per complet i com cada omissió va provocar directament un dels desastres. 2) Formula per a cadascun dels apartats omesos dues preguntes tècniques quantitatives que el grup s'hauria d'haver plantejat abans de tallar el primer material. 3) Proposa una prova experimental de càrrega senzilla que haurien d'haver realitzat al taller abans de penjar l'aparell definitiu.

Un electrodomèstic premiat internacionalment per la seva estètica avantguardista és una tetera elèctrica amb forma de con perfecte d'acer inoxidable brillant sense arestes, amb la nansa metàl·lica soldada directament al cos, sense visor transparent de nivell d'aigua i amb botons tàctils situats a la base plana sense relleu. Els informes dels usuaris després de la seva comercialització destaquen quatre problemes crítics: 1) la nansa arriba als 85 °C i produeix cremades si no s'utilitza guant; 2) no se sap quanta aigua conté sense obrir la tapa, cosa que provoca que bulli en sec; 3) l'aigua goteja pel lateral en servir perquè el broc no sobresurt del cos cònic; i 4) no es pot accionar a les fosques ni per persones amb visió reduïda. Des dels principis de l'anàlisi formal, tècnica i ergonòmica: a) Explica com la prioritat de l'aparença visual va vulnerar un principi tècnic concret en cadascuna de les quatre errades. b) Redissenya aquests quatre aspectes proposant materials, geometria o elements afegits que restitueixin la funcionalitat i seguretat sense perdre una estètica neta i moderna.