Ejercicios: Las fases del proyecto tecnológico

Estas fases de un proyecto tecnológico están desordenadas: (a) construcción del prototipo, (b) detección de la necesidad, (c) evaluación y mejora, (d) búsqueda de información, (e) diseño de la solución. Ordénalas correctamente y explica con una frase qué se hace en cada una.

Explica qué se hace en la fase de búsqueda de información y por qué conviene hacerla antes de diseñar. Pon un ejemplo aplicado a este reto: construir un soporte para el celular con materiales reciclados.

El esquema muestra las fases de un proyecto tecnológico, pero una de ellas está tapada con un signo de interrogación. Indica qué fase falta y explica en qué consiste.

Define con tus palabras qué es la «necesidad» que pone en marcha un proyecto tecnológico y escribe dos necesidades reales de tu salón o tu escuela que podrían convertirse en un proyecto.

En la fase de fabricación, ¿por qué conviene seguir los planos y la lista de materiales en vez de improvisar sobre la marcha? Explica dos riesgos concretos de improvisar.

Relaciona cada entregable con la fase en que se produce: (a) lista de materiales y planos, (b) informe de pruebas con propuestas de mejora, (c) prototipo terminado, (d) recopilación de datos y de soluciones ya existentes. Fases: investigación, diseño, fabricación y evaluación.

Explica qué es un prototipo y razona por qué el primer prototipo casi nunca es el producto definitivo.

Un equipo redacta así su necesidad: «queremos hacer un cacharro chulo». Reescríbela de forma concreta y comprobable: para quién, qué problema resuelve y en qué contexto se usará.

Un grupo quiere mejorar la luz sobre los pupitres de su salón. Estas son sus acciones: (a) miden la luz con una aplicación del celular en varios salones, (b) dibujan tres propuestas de lámpara, (c) arman la elegida con una placa LED, (d) comprueban si deslumbra y anotan mejoras, (e) redactan el problema: «nos falta luz para leer sin forzar la vista». Indica a qué fase del proyecto corresponde cada acción.

Explica con un ejemplo por qué la fase de evaluación puede obligar a volver al diseño, o incluso a la investigación, y razona por qué ese regreso no debe considerarse un fracaso.

Explica la diferencia entre la fase de diseño y la fase de construcción, y razona por qué conviene tener terminado el diseño (planos, lista de materiales y presupuesto) antes de empezar a construir.

En un proyecto para crear un bancal escolar, la investigación descubre que regar al anochecer reduce mucho la evaporación. Explica cómo ese dato puede cambiar el diseño del sistema de riego y por qué investigar primero ahorra trabajo después.

Distingue entre evaluar el proceso (cómo ha trabajado el equipo) y evaluar el producto (el objeto construido). Pon un ejemplo de pregunta de cada tipo aplicado al proyecto de una estantería.

Tu equipo dispone de diez sesiones para un proyecto completo. Reparte las sesiones entre las cinco fases de forma razonada y justifica por qué la evaluación necesita un hueco propio y no «lo que sobre».

Explica qué es la memoria del proyecto y razona por qué conviene escribirla a lo largo de todas las fases y no solo al final.

Un toldo prototipo funciona bien en el banco del taller pero se mueve y hace ruido cuando se instala en el patio. ¿En qué fase se detecta ese fallo y qué cambios de diseño podrían derivarse de él?

Un equipo instaló un toldo de 4 × 3 m en el patio escolar fijado con cáncamos estándar a una pared de ladrillo hueco. En el primer temporal con rachas de 65 km/h (presión dinámica estimada de 200 N/m²), los anclajes se arrancaron y la lona se desgarró. El equipo alegó que «el montaje físico estaba perfecto según su boceto inicial».

1. a) Determina en qué fase del proyecto tecnológico (análisis de necesidades, pliego de condiciones, diseño técnico o control de calidad) se produjo el fallo crítico y qué cálculo o ensayo previo se omitió.
2. b) Si la fuerza total del viento sobre el toldo en el peor ángulo alcanza 2.4 kN distribuidos entre 4 anclajes, justifica técnicamente la elección entre tacos químicos o tacos de expansión plásticos, y diseña un protocolo de ensayo para validar la resistencia del anclaje a escala o con carga controlada antes del montaje definitivo.

En el aula de informática, 30 puestos sufren roturas recurrentes de auriculares por tirones en el conector jack y torsión del cable en el borde de las mesas (vida media: 3 meses por unidad; coste de reposición: 8.50 pesos por unidad). Disponéis de impresoras 3D y piezas de ferretería estándar.

1. a) Redacta el Pliego de Condiciones Técnicas del proyecto con al menos 4 requisitos cuantificables: mecánicos, ergonómicos, de montaje y de coste máximo por puesto.
2. b) Diseña el protocolo de ensayos de fatiga mecánica y tracción que debe superar el prototipo antes de aprobar su fabricación en serie, indicando magnitudes a medir, método de carga y umbral cuantitativo de aceptación.

Una cooperativa escolar diseña y fabrica 50 lámparas solares portátiles para venderlas en un mercadillo solidario. El equipo da por terminado el proyecto tras ensamblar la última unidad y repartir las ganancias. A los dos meses, el 40 % de las baterías de litio se degradan por falta de un circuito de corte por bajo voltaje, y varios compradores exigen reparación o reciclaje seguro.

1. a) Demuestra qué tres fases post-construcción del ciclo de vida del producto se omitieron por completo y qué documento técnico debió prever cada problema.
2. b) Diseña el plan de fin de vida (gestión de residuos RAEE / reciclaje) y la ficha de mantenimiento preventivo que debieron entregarse con el producto para mitigar el impacto ambiental y económico.

Analiza el siguiente caso real de ingeniería: en una ciudad se instaló una pasarela peatonal de acero de 60 m sobre un río. A los pocos días de inaugurarse, tuvo que cerrarse porque el paso simultáneo de cientos de peatones generaba una oscilación lateral sincronizada que provocaba mareos y peligro estructural, a pesar de que la estructura soportaba con creces el peso estático máximo estipulado.

1. a) Identifica con precisión qué deficiencia metodológica hubo en la fase de «Búsqueda de información y antecedentes» respecto al fenómeno de resonancia y cargas dinámicas inducidas por personas.
2. b) Diseña cómo debería haberse planteado la fase de «Modelización y prototipado» (simulación de elementos finitos, maqueta a escala dinámica o ensayos de vibración) para predecir este comportamiento antes de construir la obra real.

En el taller de Tecnología, la recogida final dura 14 minutos de una sesión de 50 minutos. Un muestreo cronometrado revela:

• 5.5 min buscando herramientas descolocadas o perdidas.

• 4.0 min de cola para guardar los proyectos en el único armario general.

• 3.0 min limpiando virutas con escobas compartidas.

• 1.5 min verificando listas en papel por parte del profesor.

Vuestro reto es reducir el tiempo total de recogida a un máximo de 6.0 minutos con un presupuesto tope de 15 pesos.

1. a) Aplica las fases de «Análisis de causas» y «Diseño conceptual»: propón dos soluciones técnicas de bajo coste (gestión visual, distribución espacial o automatización organizativa) vinculando cada una al dato del cronometraje que busca reducir.
2. b) Define la métrica cuantitativa de validación (KPI) y diseña el protocolo experimental para evaluar durante dos semanas si el sistema implementado cumple el objetivo o requiere iterar.

Un jurado evalúa dos prototipos de portalápices: uno muy bonito que se voltea con facilidad y uno feo que lo aguanta todo. Diseña una tabla de criterios de evaluación con ponderaciones (estabilidad, capacidad, materiales, estética, costo) y aplícala para tomar una decisión justificada.

Un grupo trabaja en un aerogenerador escolar para alimentar un circuito de 5 V. Su registro de ensayos muestra los siguientes datos:

• Versión 1: 3 palas planas de PVC (ángulo 0°), viento a 20 km/h → 0.8 V generados. Diagnóstico: el rotor no genera par suficiente por falta de sustentación.

• Versión 2: 3 palas con perfil curvado (ángulo 15°), viento a 20 km/h → 3.6 V generados, pero con vibración crítica en el eje a 400 rpm.

• Versión 3: Mismas palas que V2 a 15°, se añaden contrapesos de equilibrado dinámico y rodamientos de bolas → 4.9 V a 450 rpm sin vibración.

1. a) A partir de los datos, rebate técnicamente la afirmación: «El equipo fracasó dos veces antes de acertar». Demuestra cómo cada paso constituye una iteración basada en el bucle 'medir - aprender - rediseñar'.
2. b) Explica qué habría ocurrido si el equipo hubiese recurrido al 'ensayo y error a ciegas' en vez de a la iteración tecnológica guiada por parámetros físicos.

Un equipo dispone de 6 semanas (12 sesiones de 1 h) para construir un invernadero automatizado con control de riego por microcontrolador. Su planificación inicial lineal fue:

• Semanas 1 y 2: Búsqueda de información y diseño 3D de la maqueta.

• Semana 3: Compra de sensores y materiales.

• Semanas 4 y 5: Construcción de la maqueta y montaje del circuito con Arduino.

• Semana 6: Programación del código.

Al llegar a la semana 6 descubren que el sensor de humedad de suelo entrega una señal analógica incompatible con el voltaje de referencia configurado y la bomba de agua consume más corriente de la admisible, quemando una salida de la placa.

1. a) Identifica los errores críticos de secuenciación y dependencia de tareas en esta planificación lineal. ¿Por qué la programación y el testeo unitario de componentes no deben dejarse para la fase final?
2. b) Reestructura el proyecto mediante un diagrama de tareas concurrentes (paralelas) e introduce al menos tres «hitos de control» intermedios con condiciones técnicas de paso para evitar llegar al final con fallos de integración.