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Adaptación de la metodología de ciencia de
diseño en el desarrollo de luminarias
Adapting Design Science Methodology in
luminaires development
Sara Robles
-Sandoval
Instituto Tecnológico de Costa Rica
sararobless1998@gmail.com
Hilda Vásquez
-Carvajal
Instituto Tecnológico de Costa Rica
hildarvc@hotmail.com
Luis Naranjo
-Zeledón
Instituto Tecnológico de Costa Rica
lnaranjo@itcr.ac.cr
Recibido 22/abr/2019
Aprobado 20/dic/2018
Resumen-
Contexto:
Al diseñar productos no se cuenta
con una fórmula universal que garantice el
éxito, pero existen distintas metodologías que
cumplen la función de guía en el proceso de
diseño. En este estudio se realizó una
adaptación a la metodología de ciencia de
diseño
al darle un enfoque para el diseño de
luminarias.
Objetivo:
Emplear la metodología de Ciencia
de Diseño para el diseño de luminarias.
Método:
El proceso de diseño inició con un
periodo amplio de investigación del mercado
meta, de las especificaciones técnicas del
entorno y de los componentes de una
luminaria. Posteriormente, se definieron
requisitos y requerimientos para el diseño, así
como un concepto de diseño que sería la base
principal para la generación de propuestas del
producto, acompañado de un análisis
perceptual. Finalmente se desarrollaron una
serie de propuestas para el diseño de la
luminaria y la utilización de la luz en esta para
posteriormente elaborar un producto final. El
proceso de diseño en cualquier área es un
proceso iterativo. Cada etapa contribuye con
datos e información relevante que
constantemente enriquecen el proyecto y lo
llevan a un proceso constante de evolución
hasta llegar a un resultado satisfactorio.
Resultado:
Un artefacto útil dentro de un
contexto de mercado, diseñado con una
adaptación de la metodología de ciencia de
diseño.
Conclusión:
La metodología usada es muy útil
para esclarecer los pasos para la elaboración
de productos, guiando al diseñador
detalladamente a través de cada fase.
Palabras Claves:
metodología de diseño,
luminarias, ciencia de diseño, diseño
industrial, iluminación.
Abstract
Context:
Context:
When designing products, there is no
universal formula that guarantees success, but
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there are different methodologies that serve as
a guide in the design process. In this study, an
adaptation to the methodology of design
science was made by giving it an approach to
the design of luminaires.
Objective:
To use the methodology of Design
Sci
ence for the design of luminaires.
Method:
The design process began with a
broad period of investigation of the target
market, the technical specifications of the
environment and the components of a
luminaire. Subsequently, requirements and
requisites for the design were defined, as well
as a design concept that would be the main
basis for the generation of product proposals,
accompanied by a perceptual analysis.
Finally, a series of proposals were developed
for the design of the luminaire and the use of
l
ight in it to later elaborate a final product.
Since the design process in any area is an
iterative process, each stage contributes with
data and relevant information that constantly
enrich the project and lead into a constant
process of evolution until reaching a
satisfactory result.
Result:
A useful artifact within a market
context, designed with an adaptation of the
methodology of design science.
Conclusion:
The methodology used is very
useful to clarify the steps for the elaboration of
products, guiding the designer in detail
through each phase.
Keywords:
design methodology, luminaries,
design science, industrial design, lighting
.
I.
INTRODUCCIÓN
Para el desarrollo de productos, tanto tangibles
como intangibles, existen diversas
metodologías o guías que el diseñador adapta
de acuerdo a las necesidades y al objetivo de su
proyecto.
En ingenierías es clave contar con
herramientas conceptuales que orienten y
doten de robustez al diseño.
En disciplinas específicas, como la ingeniería
del software, existen propuestas puntuales
(Wieringa, 2014); (Halonen, 2012). En otras
áreas de conocimiento, como la
administración, también existen propuestas
como la de (Pandza & Thorpe, 2010) o la de
(van Aken & Romme, 2012), e incluso las hay
en las matemáticas (Wittmann, 2019), en
educación (Laurillard, 2012) y en
administración pública (Barzelay &
Thompson, 2010)
La naturaleza pragmática de muchos trabajos
en ingeniería sugiere inclinarse por una
metodología de investigación constructiva o
aplicada, más que investigación pura. Estas
propuestas metodológicas encuentran sus
raíces en los trabajos de (Simon, 1996), los
cuales insistían en una importante
diferenciación entre las ciencias naturales y las
ciencias de lo artificial.
La metodología de ciencia de diseño plantea
tres ciclos: el ciclo de relevancia, el ciclo de
rigor y el ciclo de diseño. La herramienta
principal para estos ciclos es la investigación y
búsqueda de información útil para la
construcción de un artefacto dentro de un
contexto. El ciclo de relevancia consiste en una
revisión de las necesidades del mercado y del
contexto en el que se utilizará el producto para
entender mejor los requerimientos y requisitos
del proyecto. El ciclo de rigor es una constante
búsqueda de información relacionada con las
nece
sidades identificadas, incluyendo
soluciones anteriores a estas, es decir búsqueda
de referencias, y el conocimiento técnico
necesario para llevarlas a cabo. En el ciclo de
diseño se construyen las posibles soluciones al
problema planteado y se evalúan por medio de
distintas herramientas para validar su aporte.
La Figura 1 muestra un esquema de estos tres
ciclos.
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Figura 1. Esquema de Ciencia de Diseño.
Fuente: adaptación de (Hevner & Park, 2004)
para lecciones impartidas por el tercer autor.
(Siedhoff, 2019) afirma que "la infiltración
de los enfoques de design thinking en el
proceso de investigación de la ciencia del
diseño apoya aún más el desarrollo de un
artefa
cto apropiado. Finalmente, al producir
un artefacto de diseño, el proceso de
investigación produce inevitablemente una
teoría de diseño para la acción y el uso". De
ahí la motivación de utilizar los conceptos de
ciencia de diseño en este proyecto real.
Si
bien esta metodología ha sido ampliamente
usada en el diseño de software, sus ciclos se
pueden aplicar para el desarrollo de otros
artefactos, en este caso luminarias, ya que
contempla los pasos básicos para el
desarrollo de cualquier producto tangible o
intangible. Debido a su bajo nivel de
especificidad, la metodología de ciencias del
diseño necesita ser adaptada por medio de
herramientas y técnicas de diseño propias del
área. Para este estudio se ha decidido
enfocarse en luminarias para entornos de
ofic
ina y spa, tomando como base la
metodología de ciencia de diseño.
II.
METODOLOGÍA
Como primer paso para la elaboración del
proyecto se inició con un periodo de tres
semanas de búsqueda sistemática de
referencias, tanto de índole académica (ciclo
de rigor) como de mercado (ciclo de
relevancia). A lo largo de este periodo se
crearon las bases y los parámetros que iban a
servir de fundamento a la hora de realizar el
diseño de las luminarias.
La primera indagación que se realizó fue la
del mercado actual, analizando
detalladamente los referentes y las formas en
las que se han logrado solucionar las
necesidades que satisface el producto. Para
este propósito se utilizó como recurso la
Web, en donde se logró identificar distintas
maneras de resolver tanto las partes
estructurales y estéticas como los circuitos y
componentes electrónicos que se emplean en
este tipo de productos. Esto dio lugar a
plantear las alternativas viables. Es de suma
importancia analizar lo que hay en el
mercado con el objetivo de poder crear algo
que sea diferente a lo que se haya visto, un
producto innovador. Posteriormente, se
indagó acerca del entorno para el cual se
debía diseñar, enfocándose principalmente en
detalles técnicos como la intensidad
lumínica, temperatura de la luz, condiciones
ambientales, entradas de luz natural y las
dimensiones del espacio. Además, se realizó
un análisis de los posibles usuarios con el fin
de lograr realizar un producto que vaya de
acuerdo al nicho de mercado. Para esto se
utilizaron herramientas tales como análisis
grupales y “moodboards”. Por último, se
investigó acerca de las diferentes soluciones
a nivel eléctrico.
U
na vez que se recolectó toda la información
de la etapa investigativa se procedió a realizar
el concepto rector del proceso de diseño
(ciclo de diseño). Para lograr esto, es
necesario diagramar las variables y los
parámetros que van a caracterizar la línea de
diseño, así como los elementos
diferenciadores que van a convertir el
producto en algo que no se encuentra en el
mercado. El concepto debe estar representado
en el producto final. Debe ser tan claro y
simple que se pueda distinguir al observar el
produ
cto por poco tiempo, pero a su vez debe
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contemplar todos los parámetros
estructurales y estéticos que son la base para
realizar las propuestas. Posteriormente, se
establecen los requisitos y los requerimientos
que debe cumplir la luminaria para adaptarse
t
anto al entorno planteado como al usuario y
al concepto establecidos.
Luego de este proceso, se pasa a la fase del
desarrollo de alternativas. Se debe realizar un
“look and feel” en el cual se defina el aspecto
de las luminarias, tomando en cuenta los
col
ores y texturas finales, en relación con el
entorno. Luego comienza la realización de
propuestas basadas en la información
recopilada en los pasos anteriores. Se llevan
a cabo sesiones de “brainstorming” para
recolectar posibles ideas y soluciones para
lue
go llevar las mejores a nivel de bocetos.
Con ello se ejemplifica la visión del producto
antes de su materialización.
Posteriormente, se establece una matriz de
decisión con la cual se evalúa cada alternativa
con respecto a los requisitos y requerimientos
planteados. Luego se selecciona la propuesta
que obtenga un mejor resultado y se
comienza con el prototipado y la elaboración
de maquetas tanto a escala como de tamaño
real. Esta fase es de suma importancia debido
a que, al ser un proceso de diseño de
lum
inarias, se necesita comprobar si la
proyección e intensidad de la luz obtenidas
cumplen con lo establecido. Por último, se
realizan análisis grupales en los que se
discute si los prototipos están cumpliendo
con el concepto para luego llevar a cabo la
real
ización del producto final.
A continuación, se describen los modelos en
los que se utilizó esta metodología para su
realización. En el primer caso, se trabajó bajo
el concepto rector de “Balance Ilusorio”,
obteniendo como resultado la luminaria
“Equilibri
um”, la cual consta de una esfera
hecha de concreto con una textura lisa, una
caja delgada y rectangular fabricada con
acrílico negro de 1.5 mm y una esfera de
vidrio transparente (ver Figura 2). Para la
parte eléctrica se utiliza una cinta LED que
ofrece la posibilidad de cambiar su color de
luz por medio de un control remoto. Toda la
luminaria es alimentada con baterías de 12
voltios de fácil remoción. La luz sale desde la
caja de acrílico y se proyecta sobre la
superficie en donde se encuentra colocada;
además, posee otra salida de luz justo debajo
de la esfera de vidrio con el fin de que se
aprecie cómo la luz pasa a través de ella.
El segundo resultado son una serie de
luminarias llamadas “Light Buoyant”, la
cuales constan de una base cilíndrica que
c
ontiene la parte eléctrica y sirve de
contenedor para las 2 baterías de 12 voltios
que alimentan la luminaria, y un disco de
mayor radio que cubre esta (ver Figura 3). Se
utiliza un disco led para generar el efecto de
la parte superior de la luminaria flotando
sobre luz. Se utilizaron materiales como
madera, metal y acrílico negro para generar
distintas apariencias con el fin de que la
luminaria se ajuste mejor a los gustos
personales del usuario.
Figura 2. Luminaria Equilibrium
desarrollada baja la metodología propuesta.
Fuente: elaboración propia.
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Figura 3. Luminarias Light Buoyant
desarrolladas baja la metodología propuesta.
Fuente: elaboración propia.
III.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Como resultado de aplicar la metodología se
obtuvieron dos resultados importantes: el
diseño de la luminaria y una adaptación de la
metodología al diseño industrial. En esta
adaptación se abarcan todos los pasos y fases
mencionados y consta de 3 fases:
investigación, definición del concepto rector
y desarrollo y evaluación. La Figura 4
muestra un esquema de la metodología
adaptada.
Figura 4. Esquema de Ciencia de Diseño para
Diseño Industrial. Fuente: elaboración
propia.
La primera fase abarca lo relacionado con el
análisis de mercado, usuarios, entorno y
referenc
iales, así como de los componentes
eléctricos de la luminaria. Dicha fase
representa el “ciclo de rigor” que genera la
base de conocimiento que da robustez al
diseño del producto.
La segunda fase corresponde a la definición
del concepto rector. Dicha fase contempla
todo lo relacionado con las variables y
parámetros empleados a la hora de definir el
concepto, así como la determinación de
requisitos y requerimientos tanto técnicos
como perceptuales que va a tener la
luminaria. Además, abarca el establecimiento
de elementos diferenciadores que van a ser
los responsables de darle un valor agregado
al producto final. Esta fase representa el
“ciclo de relevancia”.
Por último, la tercera fase de desarrollo y
evaluación (ciclo de diseño) comprende la
elaboración de bocetos para las alternativas
del producto y la creación del “look and feel”.
Además, contempla la utilización de la
herramienta de matriz de decisión para
escoger la mejor propuesta para,
posteriormente, elaborar una serie de
maquetas en las que se pueda probar la
proyección de la luz, dimensiones y su
relación con el concepto establecido.
IV.
CONCLUSIONES
Como se mencionó al inicio, cuando se está
diseñando un producto existen distintas
posibilidades para llegar al resultado
esperado. Esto conlleva temas de eficiencia y
especificidad, pero todos siguen un proceso
lógico para la realización de un producto
final.
Mediante la creación de esta metodología
adaptada se busca facilitar el proceso de
diseño que da sustento y credibilidad a la
elaboración de productos tangibles. Debido a
su versatilidad, este proceso de diseño no solo
se puede aplicar al diseño de luminarias, sino
también a la elaboración de cualquier
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producto que el mercado demande y requiera
la participación de profesionales en diseño
industria
l.
Se propone la utilización de esta adaptación
metodológica de ciencia de diseño tanto en la
industria como a nivel académico en la
enseñanza del proceso que se debe seguir a la
hora de realizar un diseño. Esto debido a que
es una conceptualización de mucho valor y
una guía muy específica para los diseñadores
que decidan tomarla como base para su
trabajo profesional.
V.
Referencias
Barzelay, M., & Thompson, F. (2010). Back
to the Future: Making Public
Administration a Design Science.
Special Issue on the Future of Public
Administration in 2020
, s295
-
s297.
doi:https://doi.org/10.1111/j.1540-
6210.2010.02290.x
Halonen, N. (2012). Product Life
-
Cycle
Disposition Model
-
Disposition
Conceptualising for Design Science.
Tesis de Maestría, Universidad
Te
cnológica de Tampere
. Finlandia.
Obtenido de
https://dspace.cc.tut.fi/dpub/handle/1
23456789/21338
Hevner, M., & Park, R. (2004). Design
science in Information System
Research.
Design Science in
Information Systems Research
, 28.
75. Obtenido de
https://www.researchgate.net/publica
tion/201168946_Design_Science_in
_Information_Systems_Research
Laurillard, D. (2012). Teaching as a Design
Science.
Building Pedagogical
Patterns for Learning and
Technology
, 272.
doi:https://doi.org/10.4324/97802031
25083
Pandza, K., & Thorpe, R. (2010).
Management as Design, But What
Kind of Design?
British Journal of
Management
, 171
-
186.
doi:https://doi.org/10.1111/j.1467-
8551.2008.00623.x
Siedhoff, S. (2019). Design science research.
Seizing Business Model Patterns for
Disruptive
,
29-
43.
doi:https://doi.org/10.1007/978-3-
658-26336-2_3
Simon, H. (1996).
The Sciences of the
Artificial.
London: The Mit Press.
Obtenido de
https://monoskop.org/images/9/9c/Si
mon_Herbert_A_The_Sciences_of_t
he_Artificial_3rd_ed.pdf
van Aken, J., & Romme, G. (2012). A
design science approach to evidence
-
based management.
The Oxford
Handbook of Evidence
-
Based
Management
, 43
-
57. Obtenido de
https://www.researchgate.net/publica
tion/235945854_A_Design_Science_
Approach_to_Evidence-
Based_Management
Wieringa, R. (2014).
Design Science
Methodology for Information
Systems and Software Engineering.
Berlin: Springer .
Wittmann, E. (2019). Understanding and
organizing mathematics education as
a design science.
Hiroshima Journal
of Mathematics Education
, 13
-
32.
Obtenido de
https://www.jasme.jp/hjme/downloa
d/02_Erich%20Ch.%20Wittmann.pd
f