Diseñar para durar

Diseño electrónico sostenible

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A lo largo de estos últimos años venimos notando en nuestra sociedad que muchos dispositivos tienen una duración cada vez menor. De hecho, llegan a darse casos que van más allá, en los que se controla la durabilidad para no superar un tiempo de vida determinado, diseñando estos en contra de lo que debería ser ético. 

Casos muy claros, demostrados e incluso denunciados, como por ejemplo modelos de impresoras que llegan a su fin de vida antes de tiempo como consecuencia de un diseño que limita el número de impresiones. [1] 

Cuestión de responsabilidad, ética y sostenibilidad, está claro que cualquier producto debería estar diseñado con el objetivo de durar lo máximo posible en función de las oportunidades que ofrece su precio de mercado. Y por supuesto esto es factible. Casos como la famosa bombilla de Livermore, encendida desde 1901 sin apagarse, son el claro ejemplo de un buen diseño duradero. 

Por otro lado, también viene siendo típico encontrarnos con diseños que son cada vez más complicados de mantener y de reparar, lo que se traduce en elevados costes de mantenimiento y reparación, cuyos precios están cercanos al del producto nuevo. 

  

Un cambio de chip para la sostenibilidad 

Es obvio que se necesita un cambio en la manera de pensar y actuar. La mayoría de los modelos de negocio y diseño nos ha llevado a una producción y consumo de productos muy difícil de sostener, en un mundo con recursos cada vez más limitados y con una generación abismal de residuos. Para hacernos a la idea, en la actualidad se generan aproximadamente 50 millones de toneladas de residuos electrónicos al año en el mundo. Cifra muy preocupante que va creciendo continuamente y de la que sólo se recicla adecuadamente un escaso 20%. [2]  

Por ello se debe contar con una ingeniería que promueva una nueva visión, donde los diseños prioricen aspectos sostenibles tan importantes como la durabilidad. 

  

Buenas prácticas para un diseño duradero 

Un diseño duradero sólo es posible mediante la aplicación de unas buenas prácticas de ingeniería. 

El uso de componentes no limitados es esencial para evitar alocaciones y la continuidad del producto. Los componentes en alocación o también llamados en asignación, se deben a la sobreexplotación de recursos naturales, cada vez más limitados y demandados. Es un fenómeno creciente, siendo los plazos de entrega mucho más largos que lo que venían siendo años atrás. 

Un estudio de componentes, compatibilidades, disponibilidad y seguimiento de obsolescencias es vital para asegurar que un producto esté en activo el máximo tiempo posible. Soluciones como IHS MarkitSilicon Expert o Converge ayudan a gestionar de manera activa la obsolescencia. 

Realizar un buen análisis de RAMS mejora la fiabilidad de los productos para conseguir un MTBF óptimo. Ensayando con pruebas HALT, asegurando su buen funcionamiento en todos los casos, previendo redundancias, diseñando con una alta inmunidad a agentes externos, elaborando un análisis térmico que se acompañe de estudios de evacuación del calor, y usando componentes de rango industrial siempre que sea posible.  

Otras muchas técnicas son recomendables, como por ejemplo implementar un diseño modular, con acceso sencillo a elementos susceptibles de cambio o reparación (LRUs), usando cableados y conectores robustos, watchdogs que permitan reinicios desatendidos, sensorización activa o generación de logs avanzados para optimizar el mantenimiento. 

Tras el diseño es importante realizar una validación y verificación intensiva de funcionamiento, con ensayos ambientales, vibraciones/impactos, EMC, seguridad, etc. que garanticen y confirmen el buen diseño del producto. 

Igual de importante es continuar con la validación y verificación en el proceso productivo, y altamente recomendable de implementar en el 100% de las unidades de la serie. Acompañar además a estas pruebas de ensayos HASS de estrés es una técnica aconsejable para reducir la mortalidad infantil, típica de los componentes electrónicos en su llamada “curva de bañera”, y aumentar de esta manera su fiabilidad y por tanto la durabilidad del producto. [3] 

Curva de la bañera tasa de mortalidad infantil

 

Conclusiones 

La electrónica es imprescindible para seguir creando nuevas oportunidades de desarrollo, pero queda claro que el camino que seguimos no es sostenible, siendo necesario entre otras cosas un cambio en el modelo de diseño.  

Es inevitable acabar con la economía lineal para dar un paso hacia una economía circular, con diseños modulares, pensados para su fácil reparabilidad y mantenimiento, aumentando la durabilidad y evitando al máximo las obsolescencias. 

Desde la fase de ideación y diseño, en TEKHNĒ tenemos en cuenta todo el ciclo de vida del producto, realizando un estudio meticuloso que promueve una tecnología sostenible. Diseñamos productos robustos y duraderos donde aplicamos técnicas avanzadas, favoreciendo una economía circular basada en las 4Rs (reducir, reparar, reutilizar y reciclar). 

 

REFERENCIAS:

[1] https://www.halteobsolescence.org/les-fabricants-dimprimantes-mis-en-cause-par-une-plainte/ 

[2] http://www3.weforum.org/docs/WEF_A_New_Circular_Vision_for_Electronics.pdf 

[3] Halt, Hass, and Hasa Explained: Accelerated Reliability Techniques. Harry W. McLean, ASQ Quality Press, 2009. 

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1 comentario en “Diseñar para durar”

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