Diseño de productos rompedores:
aplicación al diseño de un patín para usos extremos

 

 

José Estefani Villar*
Francisco Aguayo González**
Juan Ramón Lama Ruiz***

 

Palabras clave

Producto Rompedor, Innovación, Usuario, Memética, Memeplexes, TRIZ, Sistemas Técnicos, Contradicciones Técnicas, Ergonomía, Patinaje Agresivo, Diseño Modular, Plataforma de Producto, Rollers, Patinaje Extremo/Agresivo.

 

Abstract

The following article shows how the design process and product development stages come together in space and time to approach to user needs thanks to the ‘breakthrough product’ methodology.
This strategy is set after an innovative design solution by adapting the product to solve the real customer needs and become an active part of their lifestyle. The breakthrough product manages its innovation by optimizing both design and technology aspects of the product.
A case study of this methodology application is also presented as a practical example performed on an aggressive in-line skate and its characteristic and well defined users. The case study includes a memetic approach to the users, a foot and ankle study to optimize the ergonomic aspect and a technological improvement based on a registered patents analysis and backed up by TRIZ.

 

Resumen

El presente artículo muestra un acercamiento del proceso de diseño y desarrollo de producto a las necesidades del usuario mediante la aplicación de un modelo de diseño de producto rompedor.
Este enfoque persigue una solución de diseño innovadora mediante la adaptación del producto a las necesidades reales y al estilo de vida del público objetivo, buscando siempre la máxima optimización funcional y estética, es decir, la intervención desde dos ámbitos principales: diseño y tecnología.
Asimismo se presenta un caso de aplicación de dicha metodología al diseño de un Patín para uso extremo/agresivo, fundamentándose en un estudio memético de la población objetivo y un estudio ergonómico del pie, ambos portadores de la innovación por diseño en el producto; y de forma complementaria se realiza la optimización estructural y funcional por TRIZ y estudio de patentes, que hacen lo propio en el campo de la innovación tecnológica.

 

 

1. Introducción


Es fácil encontrar la concepción del diseño como un ámbito superficial irrelevante del producto. Por muchas décadas se ha considerado como un retoque estilístico, como una mera pincelada final aplicada una vez el auténtico proceso de desarrollo del producto está realizado. Ha sido con el paso del tiempo que el diseño ha ido apoderándose del producto industrial, adelantando su involucración en las distintas fases de desarrollo, hasta el punto que todo el proceso parte a raíz de, y se estructura en torno al diseño. Esta concepción del producto es precisamente la responsable de que se alcancen soluciones de diseño que transmitan justamente las emociones que el usuario necesita y que alcancen un valor por el que el cliente esté dispuesto a pagar más.
La metodología de creación de Producto Rompedor [1] busca precisamente esto; otorgar un valor añadido al producto, mediante la satisfacción de las necesidades de usuario, al mismo tiempo que la experiencia de uso produce sensaciones emocionales y experiencias de uso relacionadas directamente con sueños o fantasías del usuario.

 

 

2. Diseño rompedor

 

El concepto de producto rompedor (figura 1), radica en la idea de alcanzar un producto cuyo nivel de innovación tecnológica y diseño alcance su máximo factible para lograr éxito comercial en los mercados específicos actuales o futuros.

 

figura1

_Figura 1.Concepto de espacio de diseño Rompedor

 

El diseño se corresponde con los distintos elementos comunicativos y funcionales que integran el ámbito estético, ergonómico, ambiental y comunicacional deseado de un producto o servicio, y debe responder a las expectativas del usuario. El nivel de satisfacción del diseño del producto o servicio en cuestión puede medirse por el grado en que el usuario se ve reflejado en él, es lo que establece la identidad del producto. Aspectos como el tacto, el sonido, el aspecto formal, junto con otros como la ergonomía, la sostenibilidad, el confort, la facilidad de uso o la seguridad integran el ámbito del diseño.

Para las innovaciones del ámbito tecnológico debemos desplazarnos hasta los distintos elementos que integran él núcleo funcional del producto, las distintas interacciones entre elementos que desarrollan las funciones, los materiales y métodos empleados por el producto, los aspectos mecánicos, eléctricos, electrónicos, químicos, digitales o combinación de estos. El nivel de complejidad de interacción entre las funciones puede ser variable y los materiales empleados, así como los procesos de fabricación, deben contemplar los aspectos de diseño del producto.

Cuando un producto o innovación logra llevar ambos ámbitos de diseño y tecnología hasta su máximo posible, incardinados en las tendencias del mercado, emerge una tercera dimensión proyectada sobre el usuario, denominada como ‘valor’. Es esta dimensión el factor decisivo que lleva al éxito al producto gracias a que crea una identidad de producto con la cual el usuario se identifica y proyecta su personalidad al mismo tiempo que obtiene el máximo rendimiento en el desarrollo de las funciones del producto.

Con las sofisticadas exigencias de usuario existentes actualmente en el mercado, todo producto que no integre en su máximo exponente los campos tecnológicos y de diseño, no es valorado como un producto óptimo e innovador radical o incremental.

Durante casi todo el siglo XX el valor de un producto se ha considerado como “las mejores características, al menor precio” (valor basado en el precio y no en la experiencia de uso).
Esta visión del valor del producto ha cambiado hasta el punto que hoy día, los usuarios, a pesar de anteponer el aspecto económico del producto ante todo, tienen ciertos productos en los que, por identificación y similitud con su estilo de vida, el precio no juega un papel tan decisivo en la compra. Cuanto más se acerque un producto a las necesidades del estilo de vida del usuario, menos importancia adquirirá el precio del mismo. Como afirman Jonathan Cagan y Craig M. Vogel, en su trabajo “Creating Breakthrough Products” [1]; en la actualidad, en un mercado altamente variable, nadie realiza el 100% de sus compras buscando reflejar o manifestar su estilo de vida en el producto que adquiere, pero todos los consumidores tienen al menos uno que sí lo haga.

El interés del diseñador recaerá pues en las formas de cuantificar el “valor” del producto para poder llevarlo a su máximo, bajo la orientación del mercado o establecer la reorientación de este creando nuevas tendencias. El diseño de producto rompedor enfoca su estrategia a la explotación del valor mediante el establecimiento de una combinación de atributos a través de los cuales se interconecta con el usuario y logra ajustarse a la personalidad e identidad del usuario. Estos atributos contribuyen a la utilidad, usabilidad, identidad y deseabilidad del producto y lo enlaza con el valor en sí, a través de la experiencia del usuario; cuanto mejor sea ésta, más valor adquirirá el producto.

El producto rompedor emerge diferenciándose del resto gracias al interés que suscita su acercamiento al usuario mediante la optimización, bajo las tendencias existentes, o marcando nuevas tendencias, en los ámbitos tecnológicos y de diseño. En función del potencial de satisfacción alcanzado por el producto en los distintos ámbitos de valor (atributos) aparecerán oportunidades de diseño a explotar buscando el posicionamiento del producto en su máximo alcanzable. Esta aproximación puede representarse como una tercera dimensión que surge hacia el espacio desde el cuadrante más alejado del gráfico plano Diseño vs Tecnología proyectando el producto sobre el usuario (figura 2). Es lo que denominamos VALOR.


figura2_Figura 2. Gráfico Diseño vs Tecnología

 

Analizando las figuras 2 y 3 y dividiendo en cuatro cuadrantes principales obtendríamos un subdivisión del espacio de actuación del diseño, en cuatro grupos principales de productos, que dan lugar a distintos enfoques para competir en el mercado [1]:

_ Cuadrante inferior izquierdo.- En él encontramos los denominados productos genéricos, —Zona (A) en figura 1— sin valor alguno, que se limitan a desarrollar las funciones básicas sin pretensiones de influir en el estilo de vida del usuario, ergonomía limitada y prestaciones mínimas. Compiten en un mercado de bajo coste y suelen estar diseñados en función de la fabricación (Design For Manufacturing). En resumen, bajos niveles de diseño y tecnología.

_ Cuadrante inferior derecho.- Lo componen los productos centrados en las innovaciones tecnológicas —Zona (B) en figura 1—. Optimizan el ámbito tecnológico maximizando prestaciones, empleando esto como una ventaja competitiva, aunque prescindiendo del diseño y los impactos en el estilo de vida del usuario. Suelen funcionar bien en el ámbito específico-profesional como aplicaciones militares, herramientas mecánicas o médicas. Se enfocan a usuarios habilidosos que anteponen el rendimiento a la facilidad de uso del producto. A pesar de generar mayores beneficios que los del anterior grupo, han de desplazarse hacia el cuadrante superior derecho para competir en los mercados de consumo.

_ Cuadrante superior izquierdo.- Son fundamentalmente productos centrados en la estética, que experimentan con las influencias sobre la vida del usuario y que normalmente muchos de ellos perecen en el intento —Zona (C) en figura 1—. Suelen competir en un mercado de carácter artístico de productos que pretenden seducir al consumidor mediante una imagen muy conseguida que induce a imaginar un respaldo de ergonomía y tecnológico del mismo estándar.


figura3_Figura 3. Detalle de campos de innovación para transformación en producto rompedor en el gráfico Diseño vs Tecnología

 

_ Cuadrante superior derecho.- Como último y más destacado, esta es la zona donde se ubican los productos interesantes desde el punto de vista del diseño —Zona (D) en Figura 1—, los que llevan hasta su máximo las innovaciones de diseño y tecnología convergiendo en un producto con valor adquirido para el usuario. Se integran diseño, ergonomía, tecnología y prestaciones para lograr una identidad asociada que impacte sobre el estilo de vida del usuario final. Esta combinación permite al producto diferenciarse del resto mediante un acercamiento al usuario. Son los denominados ‘productos rompedores’. Éstos son más costosos de fabricar y diseñar que los del resto de cuadrantes, sin embargo el incremento sobre el precio final es algo que los consumidores están dispuestos a asumir por la recompensa que supone la experiencia de uso para ellos.

En la mayoría de los casos, el producto rompedor surge como solución de diseño especializada para ámbitos concretos, e incluso elitistas, donde es necesario un trabajo de investigación previo que permita alcanzar resultados que realmente optimicen de algún modo el estado actual del uso.

 

 

3. Carta de valor y potencial de innovación

 

J. Cagan y C.M. Vogel [1] diferencian siete ámbitos u oportunidades de valor en el diseño de producto rompedor; siendo éstos: emoción, estética, identidad, ergonomía, impacto, tecnología y calidad. Todos ellos ligadas a la experiencia de uso del producto, contribuyendo a la utilidad, usabilidad, deseabilidad y fruición del mismo. Seguidamente se procede a exponer una breve caracterización de las oportunidades de valor que se establecen en el modelo de diseño rompedor.

EMOCIÓN.- Se centra en la esencia de la experiencia. La emoción constituye el campo fantasioso de la experiencia perceptual, y por tanto distintas fantasías distinguen distintos productos. Los atributos emotivos se pueden desglosar en: sensación de aventura, sensación de independencia, sensación de seguridad, sensualidad, confianza y poder.

ESTÉTICA.- Este ámbito trata con las percepciones sensoriales producidas por el producto, ya no únicamente las visuales y táctiles, sino que persigue la estimulación de tantos sentidos como sea posible durante la interacción con el usuario, ya que esto fomenta una asociación positiva entre éste y el uso del producto. El aspecto estético está estrechamente relacionado con el emotivo, y más concretamente con la sensualidad producida en el uso del producto. Los atributos estéticos se estructuran en visuales, táctiles, auditivos, olfativos y gustativos.


figura4_Figura 4. Ejemplo de carta de valor para un Patín Agresivo actual

 

IDENTIDAD.- Los productos situados en el cuadrante del valor (figura 2) se caracterizan por su individualidad, unicidad, estilo actual y por estar adaptados al entorno y las circunstancias de uso. La identidad sirve de apoyo al atributo emotivo construyendo la fantasía del uso y posesión del producto en el usuario. La identidad se mide mediante: la personalidad del producto, Punto Temporal (momento) y Punto Espacial (contexto), que aporta utilidad.

IMPACTO.- Este campo se centra más en la marca/empresa del producto que en éste en sí, y concretamente en el impacto social y ambiental que asume una marca a través de sus productos. En cuanto al ámbito ambiental, éste mide las consecuencias medioambientales de la fabricación del producto así como en el del uso de los mismos. Mientras que en lo social, se refiere a las consecuencias directas en las interacciones entre las personas por el uso del producto en la sociedad. El impacto es el responsable de la imagen que percibimos del producto cuando oímos hablar de él.

ERGONOMÍA.- Este atributo se centra en la usabilidad; en el movimiento de las personas y su interacción con el producto y el entorno. El usuario persigue comodidad, confort, control simple e intuitivo, seguridad, consistencia y flexibilidad a lo largo de la vida útil del producto. Desglosamos el ámbito ergonómico en Facilidad de uso, Seguridad y Confort.

TECNOLOGÍA.- El ámbito tecnológico esencial para establecimiento del valor del producto. La tecnología implementada en el producto no es el único aspecto relevante, pero sí es principalmente responsable del desarrollo de las funciones, según las expectativas del usuario, de una manera consistente y fiable. El usuario no espera únicamente que el producto sea tecnológicamente apto, alcanzando el máximo de las características técnicas del producto, sino que también sea capaz de evolucionar constantemente incrementando el número y nivel de funciones en las sucesivas generaciones de producto. Las características descriptivas de este atributo son el nivel de prestaciones y fiabilidad.

CALIDAD.- Es el último atributo del valor añadido del producto, se define como la precisión y exactitud adoptada en los procesos de fabricación fijados en el diseño, junto con las composiciones de los materiales seleccionados, sistemas de ensamblado, etc. que proporcionen un producto final acorde a las expectativas del usuario y cuyas características se mantengan a lo largo del ciclo de vida. Se puede descomponer en elaboración y durabilidad.

En la figura 4 se sintetiza mediante una carta de valor todo el potencial de incremento de valor (innovación), obtenido en el caso de diseño bajo enfoque de producto rompedor que expondremos posteriormente.

 

 

4. Caso de aplicación de diseño de un producto rompedor

 

Para la ilustración de este marco de diseño propuesto se ha elegido un producto para práctica deportiva; el patín en línea, y más concretamente un ámbito específico del patinaje, donde el usuario tiene unas necesidades que difieren de las del patinaje convencional.

Los pasos adoptados para el desarrollo de esta metodología al caso de estudio son:

_ Definición del producto y el usuario específico.

_ Estudio por grupos focales [2], como método de investigación del público objetivo que nos acerca a los usuarios, aportando datos sobre las necesidades reales de los mismos y nos permite aproximar la solución del producto a sus expectativas y deseos incrementando su valor.

_ Desarrollo de los métodos de estudio y resolución de problemas, para optimizar los ámbitos de innovación de diseño y tecnología que determinan el carácter rompedor del producto.

_ Presentación de las soluciones conceptuales de diseños preliminares, de innovaciones en diseño y tecnología.

_ Unificación y perfeccionamiento de las soluciones obtenidas mediante un solo diseño modular sobre una plataforma de producto.

 

 

4.1. FASE 1. Definición del producto y su ámbito de uso


El patinaje extremo se puede definir como una rama específica del patinaje en línea, que se basa en la expresión corporal del usuario mediante la realización de maniobras técnicas como saltos, giros o grindings (maniobras de deslizamiento) figura 5. El patín para usos extremos necesita por tanto de partes específicas para desarrollar las distintas funciones.


figura5_Figura 5. Ejemplo de inversión del complejo articular del pie durante uno de los usos característicos del patinaje agresivo

 

 

4.2. FASE 2. Estudio de oportunidades


Para acceder a las necesidades de usuario y posteriormente a los requerimientos funcionales del producto se ha de recurrir a herramientas que permitan conocer a fondo las flaquezas de los productos que se encuentran actualmente en el mercado, así como las insatisfacciones existentes. Si empleamos métodos como el “Grupo Focal” [2], o método de expertos, donde se diseñan sesiones con candidatos seleccionados con conocimientos en el tema a investigar. De la aplicación de este métodos obtenemos los puntos de partida para enfocar el diseño de producto rompedor centrado en los usuarios.

De este modo y tras reunir a dichos expertos practicantes del patinaje extremo, se obtienen conclusiones bastante concretas sobre qué necesita mejorarse y qué necesita incorporarse al producto. El método reúne ciertas ventajas sobre otros convencionales, puesto que es una herramienta cualitativa de investigación. Al contrario que pruebas, experimentos o mediciones físicas, la investigación cualitativa no nos aporta datos directos cuantitativos que estén sujetos a análisis estadísticos o numéricos, pero sí una información cualitativa muy valiosa para orientar al diseño.

La metodología cualitativa supone una comprensión más profunda del tema explorado. La ventaja principal del método es que trata mucho más fácilmente con información y conceptos que no pueden ser meramente leídos o medidos; como por ejemplo las relaciones emocionales entre usuario, tareas, productos y sistemas. Estos métodos cualitativos permiten a los diseñadores averiguar porque ciertos usuarios se comportan de una cierta manera, o de aspectos menos tangibles como las razones por las cuales el usuario se siente de una manera u otra con el uso de un cierto producto o tarea.

En este enfoque existe una Interacción directa del moderador con los participantes. El beneficio clave del método consiste en que el moderador puede analizar las respuestas a las preguntas o comentarios de la entrevista, captando las expresiones y reacciones inmediatas de los participantes como gestos faciales o tonos de respuesta.

Los grupos focales permiten a los participantes poder construir sus respuestas, confeccionándolas en base a comentarios anteriormente aportados por otro miembro del grupo. Éste efecto sinérgico lleva en ciertas ocasiones a la aparición o creación de nuevas ideas, hecho que posiblemente no hubiera sido posible en otras circunstancias. El formar parte de un grupo focal puede generar una sensación de seguridad que potencie la participación en el debate; el hecho de no estar sólo ante una pregunta de cierta sensibilidad o dificultad logra que el usuario sea capaz de expresarse abierta y honestamente.

Las sesiones se diseñan para obtener e incrementar progresivamente la concentración en el tema de análisis por los participantes, obteniendo respuestas cada vez más comprometidas.
Las etapas que se siguieron en la aplicación de las técnicas de grupo focal al caso de estudio fueron:

a) Inmersión. Se comienza con técnicas de inmersión a través de preguntas poco comprometidas sobre preferencias personales de cada experto, incluyendo:

- Enfoques preferidos del patinaje
- Aporte de fotografías con justificación de la elección.
- Descripción de rutina de uso del producto.
- Aporte de un objeto relevante con justificación de la elección.

b) Uso de herramientas de análisis de problemas. Actividades más formales y sistemáticas se usan para descomponer un problema. Son útiles como parte de una sesión enfocada a la comprensión de un problema antes de abordar su solución.

- Herramienta Inverse Brainstorming busca las posibles formas de empeorar el diseño de las partes del producto.
- Análisis de campos de fuerza; identifica los factores que ayudan/impiden el desarrollo óptimo de actividades.


c) Uso de herramientas de generación y desarrollo de ideas, que facilitan la creación de ideas por parte de los participantes y/o el desarrollo de las mismas.

Definición de zonas del producto que necesitan rediseños.

 

d) Uso de herramientas de evaluación de conceptos.

- Debates centrados en el escenario de uso, crean situaciones imaginarias con el usuario y el producto para prever acontecimientos, necesidades o problemas de uso.

Los resultados obtenidos de las sesiones de grupos focales descubren una multitud de puntos de discrepancia (figura 6) con el patinaje convencional, centrados principalmente en los usos y funciones a desarrollar.

 

figura6

_Figura 6.Diferencias necesidades/funcionales patinajes convencional/agresivo

 

Las respuestas aportadas por los expertos nos permitieron ponderar productos existentes en el mercado y evaluar su aptitud a los usos que se le otorgan para de este modo orientar el futuro diseño (figura 7).


figura7_Figura 7. Evaluación de los modelos actuales del mercado en función de las respuestas aportadas por los expertos

 

Los usuarios manifiestan inquietudes hacia la ergonomía del producto, la experiencia de uso, la estructuración del diseño y el rendimiento de las partes funcionales, como puntos de flaqueza de los diseños actuales y oportunidades de valor (figura 8).


figura8_Figura 8. Tabla enumeración requerimientos de mejoras necesarias

 

Del mismo modo aportan descripciones de las características ideales de cada uno de los elementos que integran el producto (figura 9).


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_Figura 9. Tabla enumeración características idóneas del producto según expertos

 

 

4.3. FASE 3. Ámbitos de Innovación


En esta fase se materializan los ámbitos de valor recogidos en la carta de valor para el patín agresivo recogido en la figura 4, tanto en lo referido a las innovaciones de diseño como tecnológicas, según indica la referida carta.

 

4.3.1. Estudio Memético


Este estudio se orienta para desarrollar los aspectos de valor emocional, estético, de identidad y experiencia de uso del producto.

El primer ámbito de estudio para la innovación del diseño del producto comienza por una comprensión del entorno del patinaje extremo, así como del ámbito de uso del producto. Para comprender los aspectos identificativos de la cultura del público objetivo se realiza un estudio memético de la población, en este caso los denominados Rollers.

Este grupo social supone mucho más que unos deportistas practicantes de un deporte común, son individuos cuyo estilo de vida gira en torno a la práctica de éste, poseen expresiones y términos técnicos propios del movimiento, se respetan entre ellos y luchan por ideales comunes, poseen unas preferencias musicales y estéticas bien marcadas, suelen coincidir en general en cualquier país del mundo.

Lo anteriormente expuesto determina que se recurra a técnicas de investigación cultural como el análisis memético para identificar los rasgos característicos de su cultura. La memética es la ciencia que estudia las fases y medios de transmisión de los elementos culturales, se podría definir como la “genética de la cultura”, en la que su mínima unidad funcional, homóloga del gen, y por analogía aquí sería el “meme”. Esta visión la plantea Richard Dawkins [2] como “Evolución Darwiniana de las ideas” [3] y sostiene que no existe una evolución de los elementos culturales como objetos, sino que son las mismas ideas o “memes” las que se auto reproducen en un ciclo similar al empleado por un virus. De ahí que se le denomine “el gen egoísta”, por su comportamiento “infeccioso” [4].


figura10

_Figura 10. Modelo de análisis memético aplicado para el análisis de la población Roller

 

Las características meméticas del público objetivo se establecen con un modelo de análisis memético que está fundamentado en las distintas manifestaciones de la cultura que se aprecian en la figura 10.

La aplicación de dicho modelo tiene como resultado una arquitectura u organización memética que rige y orienta el diseño del producto, de modo que se adapte por completo a los requerimientos del usuario, que son establecidos por la línea evolutiva seguida por su cultura (figura 11).


figura 11_Figura 11. Representación del campo memético conceptual de la población Roller


Las manifestaciones obtenidas en los distintos ámbitos de análisis cultural (material, axiológico, conductual y conceptual) [6] establecen dos perfiles principales de usuario distintos, claramente diferenciados y con unas preferencias estéticas y funcionales que condicionan el diseño por completo.

Este estudio pone de manifiesto dos tendencias principales dentro de la cultura Roller (figura 12).

La estructura memética de la cultura del grupo nos indica que la población Roller necesita un diseño flexible, que sea capaz de satisfacer a los distintos perfiles usuarios de manera única y personal, que se adapte a las funciones desarrolladas por las actividades específicas de cada usuario, un diseño que se adapte, personalizable en la medida de lo posible para que la identificación del usuario con el mismo sea total.


figura12

_Figura 12. Perfiles de usuario principales que podemos encontrar en la población Roller. Agrupando por tendencias estéticas y funcionales

 

 

4.3.2. Optimización Ergonómica


La optimización ergonómica se orienta a desplegar en el diseño las oportunidades de valor e innovación que fueron reflejadas en la carta de valor (figura 4), como síntesis estructural del potencial de innovación del producto, y por tanto del producto potencial.

Para la optimización ergonómica del producto se ha desarrollado un estudio postural del patinador en sus usos específicos del patinaje extremo; los grinds (maniobras de deslizamiento) (figura 13). Los grinds implican equilibrio, destreza, agilidad, resistencia y velocidad del usuario. Para que todo esto sea posible el producto debe adaptarse ergonómicamente a los requerimientos del usuario, lo cual implica el refuerzo y rigidización de ciertas zonas y la flexibilidad de otras.

El estudio postural y antropométrico nos identifica los movimientos de inversión y eversión del complejo articular del pie y los principales implicados en los grinds. Esto determina que el diseño ha de permitir cierta flexibilidad en las direcciones de inversión/eversión, al mismo tiempo que debe evitar excesos puesto que estas direcciones son las principales en las lesiones de dicho complejo articular.


figura13

_Figura 13. Estado de inversión del complejo articular del pie durante una actividad de grinding

 

Los movimientos de inversión/eversión (figura 14) se desarrollan en torno a un eje móvil llamado “de Henke” (figura 15). Este eje se encuentra en posición oblicua a cualquier plano de la articulación, y se desplaza en el espacio permitiendo la inversión, manteniendo siempre una dirección inclinada desde el exterior de la zona posterior del tobillo, hacia el interior de la zona delantera de la planta, como muestran las figuras 14 y 15.


figura14

_Figura 14. Inversión y eversión del complejo articular del pié, distribución de los músculos inversores y eversores

 

El eje de Henke separa espacialmente, al mismo tiempo, los músculos inversores y eversores del pie (figura 14).


figura15

_Figura 15. Orientación del eje de Henke en el complejo articular del pie

 

Todo esto se ha tenido en cuenta en el diseño (figura 16), puesto que el hecho de respetar la oblicuidad del eje de Henke es primordial para facilitar la acción de los músculos inversores y eversores permitiendo alcanzar las posturas necesarias para los grinds. Este requerimiento acaba con las leyes de simetría presentes en todos los diseños de los modelos actuales.


figura16

_Figura 16. Presentación de la direccionalidad del diseño. Una vez ajustado al pie, con las orejetas de la bota abatidas por el cable

 

 

3.3. Optimización Sistema de Ajuste


Continuando con los yacimientos de valor recogidos en la carta de valor (Figura 4), abordamos la facilidad de uso. Ésta se centra concretamente en el uso de cordones como sistema de ajuste. Los diseños actuales combinan cordones con tiras de velcro para regular el ajuste, sistema de uso lento y atareado que no termina de agradar a los usuarios.

Para solucionar el problema del ajuste se ha llevado a cabo un estudio de las patentes actuales registradas que conciernen a sistemas de ajuste. El análisis estudia la posibilidad de adoptar las soluciones de diseño registradas para problemas similares en ámbitos paralelos, como pueden ser deportes parecidos al patinaje agresivo.

Destacamos las principales patentes elegidas para orientar el diseño del sistema de ajuste:

1) Sustitución de los cordones por un sistema de ajuste innovador que emplea un tensor regulable y un cable de acero [7].


figura17

_Figura 17. Extracto de patente “Foot wear Lacing system” 18 Sept. 2001. Patente Nº US6.289.558 B1

 

El registro de propiedad industrial recoge las patentes de un sistema diseñado para ajuste de calzado que posibilita la práctica de patinaje sobre hielo y de snowboard (figuras 17 y 18).


figura 18

_Figura 18. Materialización de la patente “Foot wear Lacing system” bajo su nombre comercial BOA System para su uso en ajuste de botas de snowboard

 

Este innovador sistema permite ajustar el patín progresivamente mediante la rotación de de un tensor en forma de rueda y liberar el pié rápida y cómodamente tirando de dicha rueda.

2) Fragmentación del diseño. Se subdivide el diseño del elemento encargado del ajuste del pie para alcanzar una mejor adaptación a la fisonomía del usuario [8] (figura 19).

 

Mediante la adaptación conceptual del diseño empleado para calzado de alta adaptación ergonómica, como es el calzado deportivo de atletismo, obtenemos un ajuste progresivo y una fijación segura del pie.


figura19

_Figura 19. Extracto de patente Foot wear Lacing system. Patente Nº US6.289.558 B1. [8]


El potencial de innovación en el ámbito tecnológico se explota mediante la incorporación al producto de soluciones innovadoras inspiradas en las patentes registradas expuestas establecidas para problemas de diseño similares en otros ámbitos, como sistemas de ajuste/apriete y métodos de adaptación al pie humano obteniendo las soluciones mostradas en la figura 19.

Las figuras 20,21 y 22 ilustran el resultado de la innovación actual, inspirada en las patentes expuestas.

 

figura20

_Figura 20. Bota del Patín Agresivo Freedom con el innovador sistema de ajuste incorporado

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_Figura 21. Caña del Patín Agresivo Freedom con su diseño fragmentado para mayor flexibilidad y adaptación ergonómica

figura 22

_Figura 22. Enumeración de las distintas innovaciones incorporadas tras el estudio de patentes

 

 

3.4. Innovación por TRIZ - Resolución de Contradicción Técnica

 

Continuando con el desarrollo a través del diseño de las propuestas de valor recogidas en la carta de la figura 4 se procede a desarrollar innovaciones técnicas que mejoren las performances y la fiabilidad del producto.

En base a las inquietudes manifestadas por los rollers en torno a la acción de grindar/deslizar y a los elementos implicados en dicha actividad. El grind como tal implica que el usuario se apoye sobre ciertas zonas del patín para deslizar sobre otro elemento. Estas zonas están sometidas a un gran desgaste y abrasión superficial consecuencia del rozamiento contra el elemento, como puede ser un bordillo o una barandilla, produciéndose un deterioro de dichas zonas mientras se desarrolla la acción de deslizar.

La fuerza de rozamiento se genera debido a las imperfecciones, especialmente microscópicas, entre las superficies en contacto. Estas imperfecciones hacen que la fuerza entre ambas superficies no sea perfectamente perpendicular a ellas, sino que forma un ángulo con la normal (el ángulo de rozamiento). La mayoría de las superficies, aún las que se consideran pulidas son extremadamente rugosas a escala microscópica y por tanto experimentan rozamiento cuando friccionan contra otras. Este rozamiento es uno de los principales causantes de inestabilidad durante los grinds.

Para que el usuario goce de una mayor estabilidad durante las maniobras de deslizamiento, y la duración de la acción sea prolongada, necesita de una amplia superficie de apoyo, lo cual conlleva al mismo tiempo una mayor área de exposición al rozamiento y por tanto una mayor inestabilidad. Es lo que se denomina en TRIZ [9] una contradicción técnica.

Para la resolución de la contradicción se recurre a la metodología TRIZ, establecida por Genrich Altshuller [9] a través del análisis de un millón y medio de patentes de invención, y que hoy día es una técnica de creatividad muy utilizada por empresas y Universidades.


figura 23

_Figura 23. Soulplate; Elemento conflictivo y objeto de estudio mediante las herramientas de resolución de problemas inventivos de TRIZ

 

El elemento responsable de la sustentación durante el grinding es el soulplate (del inglés placa de suela) (figura 20). Esta pieza, característica de los patines para uso extremo, ha evolucionado dejando de ser parte de la bota, para de este modo volverse reemplazable.

Altshuller estableció, entre otros, un algoritmo para la resolución de problemas inventivos; denominado ARIZ [10]. ARIZ establece 39 características o parámetros mediante los cuales poder definir las contradicciones técnicas de los sistemas tecnológicos Dichas características se entrecruzan en una tabla de modo que se pudieran establecer las relaciones entre cada uno de los 39 parámetros dos a dos.


figura24

_Figura 24. Tabla de entrecruzamiento de parámetros para resolución de contradicciones técnicas

 

En la parte lateral (filas) se seleccionan los parámetros a mejorar en el sistema técnico, y en la parte superior (columnas) colocamos los parámetros que tienden a empeorar. De este modo, para cada fila de parámetro, existe un entrecruzamiento con cada una de las características que se empeoran (figura 24).

Estos parámetros son cuestiones como las dimensiones físicas, temperatura, peso, facilidad de fabricación, velocidad, etc. El método TRIZ entrecruza los 39 parámetros conflictivos en una tabla (tabla de contradicciones) cuya solución resultante hace referencia a unos principios de solución inventiva, los más relevantes en función de los parámetros a optimizar.

Estos son los 40 principios también enumerados por Altshuller, extraídos de su análisis exhaustivo de las patentes y los métodos de resolución de problemas. Los principios señalados son posibles patrones para dar solución a los sistemas técnicos que se analizan.

En cada una de las celdillas se hace referencia a uno o varios de los principios establecidos por Altshuller para resolución de los sistemas técnicos (figura 25).

figura 25

_Figura 25. Tabla de entrecruzamiento de parámetros y principios de resolución más destacados

 

Para la optimización de la acción de grinding se ha evaluado la Duración de la acción frente a los siguientes parámetros:

PESO
LONGITUD (TAMAÑO)
VOLUMEN
FATIGA
FORMA
ESTABILIDAD EN COMPOSICIÓN

Obteniéndose como principios de resolución los siguientes, ordenados por número de apariciones en cada entre cruzamiento:

Principio Nº 2. EXTRACCIÓN
Principio Nº 3. CALIDAD LOCAL
Principio Nº 18. VIBRACIÓN MECÁNICA
Principio Nº 19. ACCIÓN PERIÓDICA
Principio Nº 28. REEMPLAZO DE SISTEMAS MECÁNICOS
Principio Nº 35. TRANSFORMACIÓN DE LOS ESTADOS FÍSICOS O QUÍMICOS DEL OBJETO.
Principio Nº 5. COMBINACIÓN.
Principio Nº 31. USO DE MATERIALES POROSOS.
Principio Nº 34. DESECHO Y RECUPERACIÓN.

La lista de resultados obtenidos en la aplicación de TRIZ, y de la resolución de contradicciones técnicas, se resume en la figura 26, siendo su diseño de materialización el mostrado en la figura 27.

figura 26
_Figura 26. Lista de conclusiones de mejora extraídas de la aplicación de ARIZ


figura27
_Figura 27. Conjunto Freedom con su chasis de dos ruedas y amplia zona para grinds resultado de la agrupación de elementos con funciones similares

 


FASE 4. Modularización del producto

 

Un aspecto relevante en la innovación y puesta en valor del proyecto, recogido en la carta de valor de la figura 4, es el diseño modular bajo el enfoque de plataforma de producto. Este enfoque estructura el producto en una plataforma de módulos intercambiables, que tiene una gran trascendencia en la reducción del número de piezas que lo componen (arquitectura del producto), posibilitando una mayor variedad al mercado y al mismo tiempo la personalización el producto por el usuario tanto a nivel funcional como estético (figura 28), bajo mínima complejidad.

En esta etapa del proceso de diseño se lleva a cabo la unificación mediante modularización [11] de las dos propuestas de diseño preliminares, que se realizan con las técnicas de plataforma de producto [12] y diseño modular.

Para ello se establece una plataforma de producto [12] estudiando los índices de acoplamiento (I.ACOP.) y de variación generacional (I.V.G.) de cada uno de los elementos seleccionando como módulos de diferenciación [12]; las placas de suela (soulplates), cañas y placas de chasis (grooves) y como módulos estándares el resto de componentes, incluyendo tanto normales como piezas de diseño único. El resultado final se representa en la figura 29.

figura 28

_Figura 28. Distintas etapas del proceso de modularización y diseño de plataforma del producto

 

figura 29
_Figura 29. Presentación de algunas soluciones de diseño extraídas de combinaciones posibles de los módulos de la plataforma

 

4.5. FASE 5: Presentación diseño patín extremo. Comunicación del valor

Tras haber estudiado los distintos campos para dar solución a las propuestas de innovación recogidas en la carta de valor de la figura 4, articulando las innovaciones de:

- Reestructuración del diseño del patín agrupando/segregando los elementos con funciones afines/diferentes.

- Sustitución de cordones por cómodo e innovador sistema de ajuste por cable y tensor.

- Diseño direccional de la bota, respetando orientación para giro en torno al Eje de Henke.

- Segmentación de la bota y la caña para sujeción del tobillo para conseguir una mayor flexibilidad en su parte superior.

- Adaptación funcional del chasis para mayor superficie de grinds.

- Empleo de material poroso específico compuesto por Poliamida + fibra de vidrio de excelente resistencia a la abrasión y ligereza [14].

- Diseño adaptado de dos modelos de patín agresivo que se ajusta a las preferencias, tanto estéticas como funcionales, de las dos agrupaciones principales de usuarios.

Una vez concluido el diseño se llevan a cabo pruebas experienciales, con usuarios del producto, gracias a la fabricación de un prototipo en escala 1:1 capaz de comunicar el valor semántico entre los rollers (figura 30).

figura 30
_Figura 30. Imagen del prototipo a escala 1:1 del Patín de Patinaje Extremo

 

 

5. Conclusión


Con este nuevo diseño de producto rompedor se identifican valores meméticos, no sólo estéticos, con la posibilidad de personalización del producto, sino de expresión a través de los usos específicos, o de movimiento, permitiéndole un mayor confort durante el uso por su adaptación ergonómica.

Es un producto para un consumidor concreto, muy definido y con el cual se identifica directamente.

Con todo lo expuesto se ha logrado que el producto se eleve sobre el resto de la oferta existente en el mercado; Se trata de un diseño de patín extremo para los usos que el usuario necesita, que se adapta a las necesidades y las solventa mediante elementos diseñados para desarrollar.

Otorgarle nuevos materiales más óptimos, nuevos sistemas de ajuste más precisos y nuevas formas en los elementos del patín agresivo, es lo que culmina el diseño adaptado a los requerimientos reales del usuario. Es éste quien valora el esfuerzo entregándole un valor añadido por el cual este grupo social asume un precio, y que es por tanto lo que podemos calificar como: Patín Extremo Rompedor para Rollers.

 

 

6. Referencias bibliográficas

 

[1] Jonathan Cagan / Craig M. Vogel. Creating Breakthrough Products. ISBN 0-13-969694-6 2002.

[2] Joe Langford / Deana McDonagh. Focus Groups. 2003
ISBN 0-415-26208-9

[3] Richard Dawkins, “Memes: The New Replicators,” Chapter 11 in The Selfish Gene (Oxford: Oxford University Press, 1976), 189–201.

[4] John Z. Langrish Darwinian Design: The Memetic Evolution of Design Ideas. Design Issues: Volume 20, No.4, 2004

[5] Richard Dawkins, “Memes: The New Replicators,” Chapter 11 in The Selfish Gene (Oxford: Oxford University Press, 1976), 189–201.

[6] R. Costaguta / M. Maldonado. Journal of Information Systems and Technology Management. Vol. 3, No. 1, 2006, p. 53-66
ISSN online: 1807-1775

[7] “Foot wear Lacing system” 18 Sept. 2001. Patente Nº US6.289.558 B1

[8] “Article of footwear with 360º wrap fit closure system”. Patente Nº US5.692.319

[9] Tools for Facilitating a Focus Group
Northeast and Islands Regional Educational Laboratory. The Education Alliance at Brown University 2000.

[10] Vladimir Petrov. LOGIC OF ARIZ. The TRIZ Association of Israel, President. 2005

[11] Technical Conferences September 9-12, 2001. Pittsburgh. “Modularization to Support Multiple Brand Platforms”. Proceedings of DETC: ASME Design Engineering.

[12] Design for variety: developing standardized and modularized product platform architectures. Springer London 2002.

[13] DuPont™ Zytel® / Minlon® nylon resin PRODUCT AND PROPERTY GUIDE. 2009.

 

 


 

* José Estefani Villar es Ingeniero Técnico en Diseño Industrial por la Universidad de Sevilla.

** Francisco Aguayo González es Ingeniero Técnico Industrial, Ingeniero Técnico Informático, Ingeniero de Organización Industrial, Doctor Ingeniero Industrial, Licenciado en Psicología. Profesor Titular de Universidad de la Universidad de Sevilla.

*** Juan Ramón Lama Ruiz es Ingeniero Técnico Industrial, Ingeniero en Electrónica, Profesor Titular de Escuela Universitaria de la Universidad de Sevilla.

 

 

 

 

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