Características a la Hora de Establecer un Diseño Industrial

Diseño Preliminar

- Planteamiento inicial de la necesidad.

- Revisión del estado del arte del problema.

- Recolección de datos cuantitativos y cualitativos.

- Definición del problema.

· Diseño Básico

- División en subsistemas.

- Planteamiento de alternativas de solución de subsistemas.

- Selección de alternativas de solución.

- Integración de subsistemas.

· Diseño De Detalle

- Selección de elementos comerciales.

- Síntesis y análisis de piezas manufacturadas.

- Integración de elementos y subsistemas.

- Planos de ensamble y de taller.

· Prototipos & Pruebas

- Prototipos: virtuales (CAD 3D, CAE, CAM) y reales.

- Pruebas estáticas y dinámicas.

- Retroalimentación.

· Diseño Definitivo

- Planos definitivos: detalle, taller, ensamble y explosión.

- Diseño de detalles estéticos y especificación de acabados.

- Construcción de la pieza en serie.

· Comunicación

- Bitácora de diseño.

- Memorias de cálculo y planos.

- Manuales de instalación, operación y mantenimiento.

- Patente y registro comercial.

- Catálogos comerciales.

Material de apoyo

La estructura de un algoritmo genético

Un algoritmo genético está descrito por tres módulos de programación:

a)  Modulo evolutivo, Es un mecanismo de decodificación que interpreta la información de un cromosoma y tiene una función de evaluación que mide la calidad del cromosoma.  Este es el único punto donde existe información del dominio. 

b)  Modulo poblacional, Este módulo tiene una representación poblacional y técnicas para manipularla.  Se utilizan técnicas de representación, técnicas de arranque, criterios de selección y de reemplazo.  Aquí también se define el tamaño de la población y la condición de terminación.

c)  Modulo reproductivo, Este módulo contiene los operadores genéticos así como lo son el crossover, la mutación la selección, entre otros.

Funcionamiento de un algoritmo genético básico

Un algoritmo genético puede presentar diversas variaciones, dependiendo de cómo se aplican los operadores genéticos (cruzamiento, mutación), de cómo se realiza la selección y de cómo se decide el reemplazo de los individuos para formar la nueva población. En general, el pseudocódigo consiste de los siguientes pasos:

Inicialización: Se genera aleatoriamente la población inicial, que está constituida por un conjunto de cromosomas los cuales representan las posibles soluciones del problema. En caso de no hacerlo aleatoriamente, es importante garantizar que dentro de la población inicial, se tenga la diversidad estructural de estas soluciones para tener una representación de la mayor parte de la población posible o al menos evitar la convergencia prematura.

Evaluación: A cada uno de los cromosomas de esta población se aplicará la función de aptitud para saber qué tan "buena" es la solución que se está codificando.

Condición de término El AG se deberá detener cuando se alcance la solución óptima, pero ésta generalmente se desconoce, por lo que se deben utilizar otros criterios de detención. Normalmente se usan dos criterios: correr el AG un número máximo de iteraciones (generaciones) o detenerlo cuando no haya cambios en la población. Mientras no se cumpla la condición de término se hace lo siguiente:

Selección Después de saber la aptitud de cada cromosoma se procede a elegir los cromosomas que serán cruzados en la siguiente generación. Los cromosomas con mejor aptitud tienen mayor probabilidad de ser seleccionados.

Recombinación o Cruzamiento La recombinación es el principal operador genético, representa la reproducción sexual, opera sobre dos cromosomas a la vez para generar dos descendientes donde se combinan las características de ambos cromosomas padres.

Mutación modifica al azar parte del cromosoma de los individuos, y permite alcanzar zonas del espacio de búsqueda que no estaban cubiertas por los individuos de la población actual.

Reemplazo una vez aplicados los operadores genéticos, se seleccionan los mejores individuos para conformar la población de la generación siguiente