COMPLEJIDAD COMBINACIONAL EN EL DISEÑO DE PARTES

La fuente de la complejidad combinacional en el diseño de partes, yace en la naturaleza básica de síntesis y análisis en la ingeniería. En las ciencias, diferentes a la ingeniería, se estudian sistemas naturales, donde los inputs pueden ser controlados ( o al menos medidos ), los outputs pueden usualmente ser observados, y el objetivo es el descubrimiento de las leyes naturales que gobiernan el sistema. El objetivo de la síntesis en la ingeniería, es bastante diferente. Dadas las leyes naturales, una especificación parcial de los requerimientos para los inputs y outputs, y las reglas experimentales de "las buenas síntesis en la ingeniería" como apremios, el médico debe crear un sistema artificial ( fabricable ) que conforme y satisfaga aquellos apremios. El objetivo del análisis en la ingeniería, es también diferente. Dadas las leyes naturales, una especificación parcial de los inputs, y las reglas del "buen análisis en la ingeniería" como apremios, y dado un sistema artificial ( o un modelo ) como objeto de estudio, el médico debe crear un análisis que modelice los outputs esperados del sistema conforme a los apremios. En el contexto de la producción, es esta sintesis-análisis dirigida a apremios, la cual es la fuente de la complejidad combinacional.

La síntesis de partes mecánicas, es el uso de principios científicos, información técnica e imaginación en la definición de una estructura mecánica para realizar funciones pre-especificadas con un alto grado de economía y eficiencia. La síntesis de partes, es la actividad de agregar detalles a una descripción, hasta que se alcance el detalle máximo referido a un contexto. En el concepto de contexto de síntesis, "máximo detalle" es el conjunto completo de ideas que encajan juntas y parecen ser factibles. En el contexto de síntesis de detalle, "detalle máximo", es el conjunto completo de dibujos de las partes. Las dificultadas son generadas en que estas tareas de síntesis, están generalmente mal definidas y siempre sub restringidas.

Las tareas que están mal definidas, cuando no existe un objetivo claro con los consiguientes problemas de definición y solución. Las tareas que están sub restringidas, ya que nunca , aunque haya un objetivo claro, hay dadas suficientes restricciones para limitar a uno el número de sistemas que pueden dar solución al problema de síntesis. En conclusión, el diseñador se enfrenta prácticamente infinitas formas de enfrentar el objetivo y se espera que seleccione aquella que exhiba el mejor grado de economía y eficiencia. La síntesis se convierte en una larga serie de complejas decisiones, algunas de las cuales deben ser retraídas a medida que el objetivo se aclara. El diseñador se enfrenta a la complejidad combinacional en dos niveles; primero al hacer cada decisión individual ( más tarde llamada "decisión táctica" ), luego en seguir la próxima decisión a considerar ( más tarde llamada "decisión estratégica" ).

El análisis de las partes mecánicas es el uso de principios científicos, información técnica e inmigración en el examen de los diseños y sus ideas en el contexto en el que se comportarán, bajo varias condiciones de operación. Nuevamente la complejidad combinacional se hace presente, para hacer la tarea de ingeniería aún más difícil. El analista debe elegir entre el casi infinito número de combinaciones y permutaciones de las entradas que un producto no trivial puede tener a lo largo de su vida útil, aquellos que pueden ser investigados en la cantidad de tiempo ( finito ) disponible. Aún más, el analista debe estar familiarizado con la larga cadena de leyes naturales y las reglas de análisis y seleccionar de ellas, las que son apropiadas para resolver los problemas presentados. Finalmente, debe decidir en que forma, el objeto a ser analizado puede ser modelizado y el nivel de detalle a utlilizar. Una vez más, el diseñador debe enfrentarse a la complejidad tanto táctica como estratégica.

El resultado de estas dificultades es un valor agregado en la creación de ganancia real. La complejidad siempre creciente de los productos significa, la siempre mayor carga de tiempo invertida para tomar las decisiones. Se supone que, quien resuelve el problema tiene número cada vez mayor y mayor de información relevante para el contexto del problema. Enfrentándose con la mayor complejidad, el diseñador prefiere modificar sus "soluciones standard", en el momento que se enfrenta a nuevos problemas, más que ser creativo. Dada la complejidad combinacional inherente al diseño, el ingeniero sabe que la solución óptima no puede ser encontrada ( o de hecho, no podría ser reconocida aunque se hubiere llegado a ella ), y de alguna manera debe ser capaz de generar ( a través de la síntesis ) y reconocer ( a través del análisis ) una solución "satisfactoria". Dada la complejidad combinacional, los errores de juicio son bastante posibles, acarreando éstos una menor calidad y/o mayores costos y fallas en los productos.