Vol. 12/ Núm. 2 2025 pág. 3297
https://doi.org/10.69639/arandu.v12i2.1152
Impacto ambiental y estructural de los materiales plásticos en
techos ecológicos: un meta-análisis basado en revisiones
sistemáticas
Environmental and structural impact of plastic materials in green roofs: a systematic
review-based meta-analysis
Edison Noe Buenaño Buenaño
ebuenano@upse.edu.ec
https://orcid.org/0009-0001-7586-9523
Universidad Estatal Península de Santa Elena
Universidad Nacional de Trujillo
John Enrique Montenegro Carvajal
jmontenegroc@upse.edu.ec
https://orcid.org/0009-0006-2597-193X
Universidad Estatal Península de Santa Elena
Evelyn Carolina Villón Ramírez
evelyn.villonramirez@upse.edu.ec
https://orcid.org/0009-0007-0077-3301
Universidad Estatal Península de Santa Elena
Alex Mauricio Clemente González
alex.clementegonzalez@upse.edu.ec
https://orcid.org/0009-0006-8325-0997
Universidad Estatal Península de Santa Elena
Mónica Isabel Paredes Castro
izab1701@gmail.com
https://orcid.org/0009-0005-0032-2186
Investigador Independiente
Artículo recibido: 10 mayo 2025 - Aceptado para publicación: 20 junio 2025
Conflictos de intereses: Ninguno que declarar.
RESUMEN
En la investigación científica y tecnológica, la revisión sistemática de la literatura se ha
consolidado como un método fundamental para recopilar, analizar y sintetizar información
relevante. Este análisis adopta una revisión bibliográfica como base metodológica para estructurar
el marco teórico y fundamentar los criterios de diseño del prototipo automático para envases de
plástico. Para ello, se realizó una búsqueda sistemática de artículos científicos en las bases de
datos Scielo y Science Direct, seleccionando los artículos de investigación que correspondían a
las variables dependientes e independientes. Los artículos seleccionados y analizados mediante
Bibliometrix (un paquete del software Rstudio) fueron incluidos y excluidos. Este enfoque
garantizó la selección de fuentes relevantes. Esto permitió evaluar las tendencias actuales, la
evolución de las metodologías empleadas y la utilidad de los enfoques documentados en la
Vol. 12/ Núm. 2 2025 pág. 3298
literatura. Los resultados de esta revisión sistemática proporcionan una base teórica para la toma
de decisiones en el diseño del prototipo, garantizando que el estudio se realice con base en
principios validados y estrategias de ingeniería innovadoras. Además, este método facilita la
comparación de metodologías, la identificación de oportunidades de mejora y el establecimiento
de directrices para la ejecución del estudio.
Palabras clave: revisión de la literatura, método ahp, benchmarking, DFMA, polímeros
ABSTRACT
In the execution of scientific and technological research, the systematic literature review has been
established as a fundamental method for collecting, analyzing, and synthesizing relevant
information. This analysis adopts a bibliographic review as a methodological foundation to
structure the theoretical framework and support the design criteria for the automatic prototype for
plastic packaging. To this end, a systematic search for scientific articles was conducted in the
Scielo and Science Direct databases, selecting research articles that corresponded to the dependent
and independent variables. The articles selected and analyzed using Bibliometrix (a package in
the Rstudio software package) were included and excluded. This approach ensured the selection
of relevant sources. This allowed for the evaluation of current trends, the evolution of the
methodologies employed, and the usefulness of the approaches documented in the literature. The
results of this systematic review provide a theoretical foundation for decision-making in the
prototype design, ensuring that the study is conducted based on validated principles and
innovative engineering strategies. Furthermore, this method facilitates contrasting methodologies,
identifying opportunities for improvement, and establishing guidelines for study execution.
Keywords: literature review, AHP method, benchmarking, DFMA polymers
Todo el contenido de la Revista Científica Internacional Arandu UTIC publicado en este sitio está disponible bajo
licencia Creative Commons Atribution 4.0 International.
literatura. Los resultados de esta revisión sistemática proporcionan una base teórica para la toma
de decisiones en el diseño del prototipo, garantizando que el estudio se realice con base en
principios validados y estrategias de ingeniería innovadoras. Además, este método facilita la
comparación de metodologías, la identificación de oportunidades de mejora y el establecimiento
de directrices para la ejecución del estudio.
Palabras clave: revisión de la literatura, método ahp, benchmarking, DFMA, polímeros
ABSTRACT
In the execution of scientific and technological research, the systematic literature review has been
established as a fundamental method for collecting, analyzing, and synthesizing relevant
information. This analysis adopts a bibliographic review as a methodological foundation to
structure the theoretical framework and support the design criteria for the automatic prototype for
plastic packaging. To this end, a systematic search for scientific articles was conducted in the
Scielo and Science Direct databases, selecting research articles that corresponded to the dependent
and independent variables. The articles selected and analyzed using Bibliometrix (a package in
the Rstudio software package) were included and excluded. This approach ensured the selection
of relevant sources. This allowed for the evaluation of current trends, the evolution of the
methodologies employed, and the usefulness of the approaches documented in the literature. The
results of this systematic review provide a theoretical foundation for decision-making in the
prototype design, ensuring that the study is conducted based on validated principles and
innovative engineering strategies. Furthermore, this method facilitates contrasting methodologies,
identifying opportunities for improvement, and establishing guidelines for study execution.
Keywords: literature review, AHP method, benchmarking, DFMA polymers
Todo el contenido de la Revista Científica Internacional Arandu UTIC publicado en este sitio está disponible bajo
licencia Creative Commons Atribution 4.0 International.
Vol. 12/ Núm. 2 2025 pág. 3299
INTRODUCCIÓN
Las industrias han empezado a elaborar prensas hidráulicas resaltando su diseño eficaz y
componente esenciales que destacan, esto se ve reflejado a cambios profundos en la industria de
la construcción. Las técnicas empleadas en la fabricación de las máquinas van a ocasionar que
minimicen el consumo de energía, la generación de residuos, las emisiones de gases invernadero
y mejora la eficiencia energética, eso está estipulado en los objetivos de desarrollo sostenible
(ODS) (CARABAJO et al., 2021)
Este enfoque no solo impulsa la sostenibilidad ambiental, la calidad del techo, al reducir
significativamente la demanda de recursos naturales, sino que también promueve la economía
circular. Al reintegrar materiales en de uso en nuevos procesos de fabricación, se establece un
ciclo virtuoso que favorece tanto la salud del medio ambiente como el crecimiento económico
sostenible (Coromoto-Martínez et al., 2014).
En la revisión sistemática de investigaciones científicas y tecnológicas, la revisión
sistemática de la literatura para la fabricación de prototipos automáticos, se hallaron varios
estudios que mencionaban el uso de moldes de fabricación propia. Estos trabajos sirvieron como
base para diseñar el molde automatizado, garantizando que se cumplirán los estándares de calidad
y sostenibilidad. Este enfoque permite desarrollar moldes accesibles fomentando la innovación
en el uso de materiales sostenibles (Nunes et al., 2022).
Según (Almeida-Marcia & Diaz-Cesar, 2020) indica que este tipo de proyectos no solo
contribuyen a la sostenibilidad ambiental, sino que también pueden tener un impacto positivo en
la economía local.
Indican en su proyecto de investigación el proceso de diseño de una prensa hidráulica
térmica Gabriel & Bijarro (2020), que dispone de un sistema con motor eléctrico de 2.5 hp, bomba
de 30.7 L/min, un cilindro doble efecto de 44,5 mm, un depósito de 4 L, prensa de 12 tn y un
modelo térmico que alcanza los 200 °C. La experimentación permitió demostrar que la máquina
trabaja sin problemas y sin deformaciones estructurales a los 160°C y una carga de 8,500 kg, al
usar como material base acero ASTM A36 y placas de ½ in. Al utilizar resistencias eléctricas de
tipo tubulares, permite la transferencia homogénea de calor hacia el polialuminio reciclado de las
cajas tetra pak, logrando eficientemente producir placas de 0,40x0,40 mcon buenas condiciones
de resistencia a la flexión.
Los resultados de esta revisión sistemática proporcionan un fundamento teórico solido para
la toma de decisiones en el diseño del prototipo, garantizando que el estudio se lleve a cabo en
torno a principios validados y estrategas innovadoras en el ámbito de la ingeniería. Además, este
método facilita contrastar metodologías, identificar oportunidades de mejora y establecer
directrices para la ejecución del proyecto.
INTRODUCCIÓN
Las industrias han empezado a elaborar prensas hidráulicas resaltando su diseño eficaz y
componente esenciales que destacan, esto se ve reflejado a cambios profundos en la industria de
la construcción. Las técnicas empleadas en la fabricación de las máquinas van a ocasionar que
minimicen el consumo de energía, la generación de residuos, las emisiones de gases invernadero
y mejora la eficiencia energética, eso está estipulado en los objetivos de desarrollo sostenible
(ODS) (CARABAJO et al., 2021)
Este enfoque no solo impulsa la sostenibilidad ambiental, la calidad del techo, al reducir
significativamente la demanda de recursos naturales, sino que también promueve la economía
circular. Al reintegrar materiales en de uso en nuevos procesos de fabricación, se establece un
ciclo virtuoso que favorece tanto la salud del medio ambiente como el crecimiento económico
sostenible (Coromoto-Martínez et al., 2014).
En la revisión sistemática de investigaciones científicas y tecnológicas, la revisión
sistemática de la literatura para la fabricación de prototipos automáticos, se hallaron varios
estudios que mencionaban el uso de moldes de fabricación propia. Estos trabajos sirvieron como
base para diseñar el molde automatizado, garantizando que se cumplirán los estándares de calidad
y sostenibilidad. Este enfoque permite desarrollar moldes accesibles fomentando la innovación
en el uso de materiales sostenibles (Nunes et al., 2022).
Según (Almeida-Marcia & Diaz-Cesar, 2020) indica que este tipo de proyectos no solo
contribuyen a la sostenibilidad ambiental, sino que también pueden tener un impacto positivo en
la economía local.
Indican en su proyecto de investigación el proceso de diseño de una prensa hidráulica
térmica Gabriel & Bijarro (2020), que dispone de un sistema con motor eléctrico de 2.5 hp, bomba
de 30.7 L/min, un cilindro doble efecto de 44,5 mm, un depósito de 4 L, prensa de 12 tn y un
modelo térmico que alcanza los 200 °C. La experimentación permitió demostrar que la máquina
trabaja sin problemas y sin deformaciones estructurales a los 160°C y una carga de 8,500 kg, al
usar como material base acero ASTM A36 y placas de ½ in. Al utilizar resistencias eléctricas de
tipo tubulares, permite la transferencia homogénea de calor hacia el polialuminio reciclado de las
cajas tetra pak, logrando eficientemente producir placas de 0,40x0,40 mcon buenas condiciones
de resistencia a la flexión.
Los resultados de esta revisión sistemática proporcionan un fundamento teórico solido para
la toma de decisiones en el diseño del prototipo, garantizando que el estudio se lleve a cabo en
torno a principios validados y estrategas innovadoras en el ámbito de la ingeniería. Además, este
método facilita contrastar metodologías, identificar oportunidades de mejora y establecer
directrices para la ejecución del proyecto.
Vol. 12/ Núm. 2 2025 pág. 3300
Estableciendo un objetivo claro, marcado en realizar una revisión sistemática de la
literatura del diseño y elaboración de prensas hidráulica para producir techos ecológicos, con
materiales sostenibles de empaques plásticos.
MATERIALES Y MÉTODOS
Según Vargas et al. (2015) ejecuta un marco metodológico para recuperar y describir con
un balance e inventario bibliográfico, que permite identificar el estado actual sobre un concepto.
Se enfoca en realizar una larga lectura de fuentes confiables, crear una bibliografía organizada
con la descripción detallada del proyecto investigativo, para realizar una evaluación sistematizada
y consistente.
En base a las fuentes encontradas del método de revisión sistemática de la literatura, se
pretende analizar la veracidad de los criterios de diseño de las máquinas para prensado de láminas
de polialuminio, Diana Peñalba et al. (2023) asegura que el modelo del proceso de análisis
jerárquico (AHP) en conjunto con el método Saaty, comprenden un sistema logístico que evalúa
alternativas basándose en la experiencia y conocimiento de los actores en el proceso, este incluye
cálculos complejos que ayudan a la toma de decisiones realizando comparaciones entre criterios
de estudio. Por otro lado, J. María et al. (2021) complementa el análisis sobre el uso del método,
demostrando su viabilidad de pasos como: a) Priorización de elementos, b) Comparación binaria,
c) Evaluación de elementos, d) ranking de alternativas, e) síntesis y f) análisis de sensibilidad, a
esto le adjunta la escala de valoración comprendida con los números, 1,3,5,7, 9 y números pares
2,4,6, 8.
En la figura 1 se muestra un esquema de revisión sistemática de la literatura, basado en una
secuencia lógica que permite recolectar conocimientos de estudios bajo evidencias publicadas en
fuentes primarias según (Revelo-Sánchez et al., 2015). Este consta de seis etapas de acción:
planificación, búsqueda, selección, evaluación de calidad y extracción y síntesis, se aplican con
el objetivo de realizar una búsqueda estratificada didáctica.
Estableciendo un objetivo claro, marcado en realizar una revisión sistemática de la
literatura del diseño y elaboración de prensas hidráulica para producir techos ecológicos, con
materiales sostenibles de empaques plásticos.
MATERIALES Y MÉTODOS
Según Vargas et al. (2015) ejecuta un marco metodológico para recuperar y describir con
un balance e inventario bibliográfico, que permite identificar el estado actual sobre un concepto.
Se enfoca en realizar una larga lectura de fuentes confiables, crear una bibliografía organizada
con la descripción detallada del proyecto investigativo, para realizar una evaluación sistematizada
y consistente.
En base a las fuentes encontradas del método de revisión sistemática de la literatura, se
pretende analizar la veracidad de los criterios de diseño de las máquinas para prensado de láminas
de polialuminio, Diana Peñalba et al. (2023) asegura que el modelo del proceso de análisis
jerárquico (AHP) en conjunto con el método Saaty, comprenden un sistema logístico que evalúa
alternativas basándose en la experiencia y conocimiento de los actores en el proceso, este incluye
cálculos complejos que ayudan a la toma de decisiones realizando comparaciones entre criterios
de estudio. Por otro lado, J. María et al. (2021) complementa el análisis sobre el uso del método,
demostrando su viabilidad de pasos como: a) Priorización de elementos, b) Comparación binaria,
c) Evaluación de elementos, d) ranking de alternativas, e) síntesis y f) análisis de sensibilidad, a
esto le adjunta la escala de valoración comprendida con los números, 1,3,5,7, 9 y números pares
2,4,6, 8.
En la figura 1 se muestra un esquema de revisión sistemática de la literatura, basado en una
secuencia lógica que permite recolectar conocimientos de estudios bajo evidencias publicadas en
fuentes primarias según (Revelo-Sánchez et al., 2015). Este consta de seis etapas de acción:
planificación, búsqueda, selección, evaluación de calidad y extracción y síntesis, se aplican con
el objetivo de realizar una búsqueda estratificada didáctica.
Vol. 12/ Núm. 2 2025 pág. 3301
Figura 1
Proceso de revisión sistemática
Menciona que los fundamentos para la elegibilidad comprenden restricciones de criterios
de búsqueda Eduardo Vasquez Caceres et al. (2024), que permiten incluir o excluir los estudios
en la etapa de análisis, esto con el fin de agrupar investigaciones relativas y con mayor peso en la
descripción del tema que se quiere indagar.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Eduardo Vasquez-Caceres et al. (2024) menciona que los fundamentos para la elegibilidad
se comprenden en restricciones de criterios de búsqueda, que permiten incluir o excluir los
estudios en la etapa de análisis, esto con el fin de agrupar investigaciones relativas y con mayor
peso en la descripción del tema que se quiere indagar.
En la tabla 1 se muestran los criterios de inclusión y exclusión que tienen contraste con la
etapa de selección de articulo científicos, relacionados con la fabricación de un prototipo
automático para la producción de techos ecológicos, comprendido por los factores de búsqueda
como: procesos de diseño, análisis computarizado, tratamiento de compuestos posconsumo,
diseño de máquinas termo hidráulicas y producción de techos ecológicos.
Tabla 1
Definición de criterios de selección
Criterios de inclusión Criterios de exclusión
Artículos que disponen de los procesos de
diseño de máquinas automatizadas.
Artículos con deficientes procesos de diseño
de máquinas automatizadas.
Artículos con bases en el diseño asistido por
computador para análisis cualitativo de
componentes mecánicos.
Artículos que no desarrollan el diseño
asistido por computador para el análisis
cualitativo de componentes mecánicos.
Figura 1
Proceso de revisión sistemática
Menciona que los fundamentos para la elegibilidad comprenden restricciones de criterios
de búsqueda Eduardo Vasquez Caceres et al. (2024), que permiten incluir o excluir los estudios
en la etapa de análisis, esto con el fin de agrupar investigaciones relativas y con mayor peso en la
descripción del tema que se quiere indagar.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Eduardo Vasquez-Caceres et al. (2024) menciona que los fundamentos para la elegibilidad
se comprenden en restricciones de criterios de búsqueda, que permiten incluir o excluir los
estudios en la etapa de análisis, esto con el fin de agrupar investigaciones relativas y con mayor
peso en la descripción del tema que se quiere indagar.
En la tabla 1 se muestran los criterios de inclusión y exclusión que tienen contraste con la
etapa de selección de articulo científicos, relacionados con la fabricación de un prototipo
automático para la producción de techos ecológicos, comprendido por los factores de búsqueda
como: procesos de diseño, análisis computarizado, tratamiento de compuestos posconsumo,
diseño de máquinas termo hidráulicas y producción de techos ecológicos.
Tabla 1
Definición de criterios de selección
Criterios de inclusión Criterios de exclusión
Artículos que disponen de los procesos de
diseño de máquinas automatizadas.
Artículos con deficientes procesos de diseño
de máquinas automatizadas.
Artículos con bases en el diseño asistido por
computador para análisis cualitativo de
componentes mecánicos.
Artículos que no desarrollan el diseño
asistido por computador para el análisis
cualitativo de componentes mecánicos.
Vol. 12/ Núm. 2 2025 pág. 3302
Artículos que contengan información sobre el
tratamiento de los compuestos del tetra pak
posconsumo.
Artículos que no contengan información
sobre el tratamiento de compuestos tetra pak
posconsumo.
Artículos con estudios de diseño y
fabricación de prensas termo hidráulicas para
compactar compuestos.
Artículos que no dispongan de estudios sobre
la fabricación de prensas termo hidráulicas.
Artículos con información de procesos de
producción de techos ecológicos para su
inclusión en construcciones sostenibles.
Artículos que no dispongan de información
de procesos de producción de techos
ecológicos para su inclusión en
construcciones sostenibles.
En la Tabla 2 muestra las bases de datos utilizadas para recopilar artículos relacionados con
las variables de estudio, indicando la cantidad de registros obtenidos en cada una. Esta
información permite realizar un análisis comparativo y una interpretación más clara de los datos
recogidos.
Tabla 2
Resultados de la base de datos
Base de datos Artículos
ScienceDirect 469
Scielo 187
Total 656
Figura 2
Producción científica anual
Como principal fuente de información en la Figura 2, se muestra una línea de tendencia en
orden ascendente del área investigativa relacionadas a las variables de estudio, se especifica la
producción anual de artículos científicos en los motores de búsqueda, pues a partir del año 2018
Artículos que contengan información sobre el
tratamiento de los compuestos del tetra pak
posconsumo.
Artículos que no contengan información
sobre el tratamiento de compuestos tetra pak
posconsumo.
Artículos con estudios de diseño y
fabricación de prensas termo hidráulicas para
compactar compuestos.
Artículos que no dispongan de estudios sobre
la fabricación de prensas termo hidráulicas.
Artículos con información de procesos de
producción de techos ecológicos para su
inclusión en construcciones sostenibles.
Artículos que no dispongan de información
de procesos de producción de techos
ecológicos para su inclusión en
construcciones sostenibles.
En la Tabla 2 muestra las bases de datos utilizadas para recopilar artículos relacionados con
las variables de estudio, indicando la cantidad de registros obtenidos en cada una. Esta
información permite realizar un análisis comparativo y una interpretación más clara de los datos
recogidos.
Tabla 2
Resultados de la base de datos
Base de datos Artículos
ScienceDirect 469
Scielo 187
Total 656
Figura 2
Producción científica anual
Como principal fuente de información en la Figura 2, se muestra una línea de tendencia en
orden ascendente del área investigativa relacionadas a las variables de estudio, se especifica la
producción anual de artículos científicos en los motores de búsqueda, pues a partir del año 2018
Vol. 12/ Núm. 2 2025 pág. 3303
hasta la actualidad, han tomado gran potencial investigativo los temas relacionados con la
fabricación de máquinas industriales.
Figura 3
Frecuencia en países
En la figura 3, los países que mayor contribución en la investigación científica, la imagen
muestra a Colombia con 26,8% del global teniendo 52 artículos y es la principal que denota su
incidencia de investigaciones científicas, por otro lado, España con un 17% teniendo 33 artículos
y realizando su aportación a la investigación. En el top 3, tenemos a Chile con un 9,3% teniendo
18 artículos que han logrado su aporte al tema de estudio. Los siguientes países como Portugal,
Italia, entre otros, se logra observar que hay un crecimiento por la investigación científica, a
diferencia de Latinoamérica hay un crecimiento considerable de países como, Brasil, Ecuador que
tienen un 3,1% y 2,1% teniendo en cuenta la cantidad de 6, 4 artículos publicados
respectivamente.
En la figura 4 se puede observar un mapa de red conceptual, donde se muestra la actividad
científica de los datos bibliográficos y términos de interés. Esto se realiza mediante el software
VOSviewer, gestionado con el tipo de archivo RIS extraído de las fuentes bibliográficas
identificadas en mendeley, donde se emplea el tipo de análisis de coocurrencia y el método de
conteo rápido, precisamente para abordar un esquema amplio de las palabras simplificadas claves.
Figura 4
Mapa de red conceptual
hasta la actualidad, han tomado gran potencial investigativo los temas relacionados con la
fabricación de máquinas industriales.
Figura 3
Frecuencia en países
En la figura 3, los países que mayor contribución en la investigación científica, la imagen
muestra a Colombia con 26,8% del global teniendo 52 artículos y es la principal que denota su
incidencia de investigaciones científicas, por otro lado, España con un 17% teniendo 33 artículos
y realizando su aportación a la investigación. En el top 3, tenemos a Chile con un 9,3% teniendo
18 artículos que han logrado su aporte al tema de estudio. Los siguientes países como Portugal,
Italia, entre otros, se logra observar que hay un crecimiento por la investigación científica, a
diferencia de Latinoamérica hay un crecimiento considerable de países como, Brasil, Ecuador que
tienen un 3,1% y 2,1% teniendo en cuenta la cantidad de 6, 4 artículos publicados
respectivamente.
En la figura 4 se puede observar un mapa de red conceptual, donde se muestra la actividad
científica de los datos bibliográficos y términos de interés. Esto se realiza mediante el software
VOSviewer, gestionado con el tipo de archivo RIS extraído de las fuentes bibliográficas
identificadas en mendeley, donde se emplea el tipo de análisis de coocurrencia y el método de
conteo rápido, precisamente para abordar un esquema amplio de las palabras simplificadas claves.
Figura 4
Mapa de red conceptual
Vol. 12/ Núm. 2 2025 pág. 3304
La búsqueda de artículos se concreta en la selección de investigaciones que tengan relación
con los términos relacionados, en base a los criterios de inclusión y exclusión se deprecian
estudios que no tengan bases científicas que respalden los procesos de diseño de máquinas o
productos, para finalmente llegar a la conclusión de que 27 contienen información adecuada para
el análisis comparativo Tabla 3.
Tabla 3
Selección de investigaciones
No Fuentes Cantidad Excluidos Diferencia Porcentaje
1 ScienceDirect 469 453 16 59%
2 Scielo.org 187 176 11 41%
Total 656 629 27 100%
En la tabla 3, se muestra el contenido de las investigaciones que tienen el aporte científico
de los conocimientos encontrados en los proyectos de fabricación, estos disponen de los autores,
el titulo que los caracteriza, el país de origen y la fuente donde se encuentra publicada, estos
fueron encontrados mediante técnicas de búsqueda como el uso de operadores boléanos, criterios
de inclusión y exclusión, además de determinar un alcance relativo, para identificar la influencia
de métodos adecuados para el proyecto.
Tabla 4
Investigaciones seleccionadas
No Autor Título País Fuente
1 (Dey & Ashok,
2024)
Fuzzy logic based qualitative
indicators for promoting
extended producer
responsibility and sustainable
food packaging waste
management
India ScienceDirect
2 (Wu et al., 2022) Diseño conceptual de equipos
de fabricación inteligente
basado en un método de
mapeo de requisitos
heterogéneos de múltiples
fuentes
China ScienceDirect
3 (Ishikawa &
Sasaki, 2020)
A balanced design for plural
performances of technology,
Japon ScienceDirect
La búsqueda de artículos se concreta en la selección de investigaciones que tengan relación
con los términos relacionados, en base a los criterios de inclusión y exclusión se deprecian
estudios que no tengan bases científicas que respalden los procesos de diseño de máquinas o
productos, para finalmente llegar a la conclusión de que 27 contienen información adecuada para
el análisis comparativo Tabla 3.
Tabla 3
Selección de investigaciones
No Fuentes Cantidad Excluidos Diferencia Porcentaje
1 ScienceDirect 469 453 16 59%
2 Scielo.org 187 176 11 41%
Total 656 629 27 100%
En la tabla 3, se muestra el contenido de las investigaciones que tienen el aporte científico
de los conocimientos encontrados en los proyectos de fabricación, estos disponen de los autores,
el titulo que los caracteriza, el país de origen y la fuente donde se encuentra publicada, estos
fueron encontrados mediante técnicas de búsqueda como el uso de operadores boléanos, criterios
de inclusión y exclusión, además de determinar un alcance relativo, para identificar la influencia
de métodos adecuados para el proyecto.
Tabla 4
Investigaciones seleccionadas
No Autor Título País Fuente
1 (Dey & Ashok,
2024)
Fuzzy logic based qualitative
indicators for promoting
extended producer
responsibility and sustainable
food packaging waste
management
India ScienceDirect
2 (Wu et al., 2022) Diseño conceptual de equipos
de fabricación inteligente
basado en un método de
mapeo de requisitos
heterogéneos de múltiples
fuentes
China ScienceDirect
3 (Ishikawa &
Sasaki, 2020)
A balanced design for plural
performances of technology,
Japon ScienceDirect
Vol. 12/ Núm. 2 2025 pág. 3305
economy and environment in
product design
4 (Alvarez-Cabrales
et al., 2018a)
Soluciones conceptuales de
un molino de cuchillas a partir
de sus requerimientos
funcionales
Cuba Scielo
5 (Antonio
Echeverría et al.,
2023)
Design and manufacture of a
metal mold for cast aluminum
Rusia Scielo
6 (González et al.,
2019a)
Application of the design for
manufacturing and assembly
method to the chassis
Colombia Scielo
7 (Pasetti Monizza et
al., 2024)
Exploring applications of
Computational Design
techniques and design for
manufacturability for costs
reduction of prefabricated
timber-based façades
Italia ScienceDirect
8 (Rianmora &
Werawatganon,
2021)
Applying Quality Function
Deployment in Open
Innovation Engineering
Thailand ScienceDirect
9 (Vidal et al., 2023) Análisis y evaluación del
desempeño térmico de
sistemas de cubiertas
utilizadas en construcciones
en seco para edificaciones de
vivienda ubicadas en la
ciudad de Santiago de Cali y
su área de influencia
Colombia Scielo.org
10 (Jagusiak-Kocik &
Idzikowski, 2023)
Implementation of the Kano
model in a company
providing public transport
services
Polonia ScienceDirect
economy and environment in
product design
4 (Alvarez-Cabrales
et al., 2018a)
Soluciones conceptuales de
un molino de cuchillas a partir
de sus requerimientos
funcionales
Cuba Scielo
5 (Antonio
Echeverría et al.,
2023)
Design and manufacture of a
metal mold for cast aluminum
Rusia Scielo
6 (González et al.,
2019a)
Application of the design for
manufacturing and assembly
method to the chassis
Colombia Scielo
7 (Pasetti Monizza et
al., 2024)
Exploring applications of
Computational Design
techniques and design for
manufacturability for costs
reduction of prefabricated
timber-based façades
Italia ScienceDirect
8 (Rianmora &
Werawatganon,
2021)
Applying Quality Function
Deployment in Open
Innovation Engineering
Thailand ScienceDirect
9 (Vidal et al., 2023) Análisis y evaluación del
desempeño térmico de
sistemas de cubiertas
utilizadas en construcciones
en seco para edificaciones de
vivienda ubicadas en la
ciudad de Santiago de Cali y
su área de influencia
Colombia Scielo.org
10 (Jagusiak-Kocik &
Idzikowski, 2023)
Implementation of the Kano
model in a company
providing public transport
services
Polonia ScienceDirect
Vol. 12/ Núm. 2 2025 pág. 3306
11 (Liñan-Pérez et al.,
2023)
Validation of the
incorporation of emotional
response in consumer-based
sensory development: case
study
Peru Scielo.org
12 (Cruz-Rivero et al.,
2023)
El despliegue de la función de
la calidad y la teoría para la
solución de problemas de
inventiva
México Scielo.org
13 (Erazo-Arteaga &
Erazo-Arteaga,
2022)
El diseño, la manufactura y
análisis asistido por
computadora
(CAD/CAM/CAE) y otras
técnicas de fabricación digital
en el desarrollo de productos
en América Latina
Ecuador ScienceDirect
14 (Rey et al., 2020) Conceptual design in
integrative projects in courses
for higher university
technicians in mechatronics
Mexico Scielo.org
15 (M. María et al.,
2022a)
Main Design Parameters of a
Vermicompost Screening
Machine Principales
parámetros de diseño de una
máquina cribadora de
vermicompost
México Scielo.org
16 (Santamaría-
Piedrahita et al.,
2022)
Implementación de nuevos
procesos de fabricación y
ensamble de carrocerías para
buses tipo BRT
Colombia Scielo.org
17 (López De Asiaín-
Alberich et al.,
2022)
Addressing sustainability.
Construction of a prototype as
a teaching design tool
España Scielo.org
18 (Figueroa
Hernández et al.,
2023)
Design and manufacture of a
machine for tensile tests on
Cuba Scielo.org
11 (Liñan-Pérez et al.,
2023)
Validation of the
incorporation of emotional
response in consumer-based
sensory development: case
study
Peru Scielo.org
12 (Cruz-Rivero et al.,
2023)
El despliegue de la función de
la calidad y la teoría para la
solución de problemas de
inventiva
México Scielo.org
13 (Erazo-Arteaga &
Erazo-Arteaga,
2022)
El diseño, la manufactura y
análisis asistido por
computadora
(CAD/CAM/CAE) y otras
técnicas de fabricación digital
en el desarrollo de productos
en América Latina
Ecuador ScienceDirect
14 (Rey et al., 2020) Conceptual design in
integrative projects in courses
for higher university
technicians in mechatronics
Mexico Scielo.org
15 (M. María et al.,
2022a)
Main Design Parameters of a
Vermicompost Screening
Machine Principales
parámetros de diseño de una
máquina cribadora de
vermicompost
México Scielo.org
16 (Santamaría-
Piedrahita et al.,
2022)
Implementación de nuevos
procesos de fabricación y
ensamble de carrocerías para
buses tipo BRT
Colombia Scielo.org
17 (López De Asiaín-
Alberich et al.,
2022)
Addressing sustainability.
Construction of a prototype as
a teaching design tool
España Scielo.org
18 (Figueroa
Hernández et al.,
2023)
Design and manufacture of a
machine for tensile tests on
Cuba Scielo.org
Vol. 12/ Núm. 2 2025 pág. 3307
materials used in tissue
engineering
19 (Khan et al., 2024) Design and development of
machine vision robotic arm
for vegetable crops in
hydroponics
Pakistán ScienceDirect
20 (Poon et al., 2024) Machine tool cross beam
design, fabrication, and
testing using metal big area
additive manufacturing
EE.UU ScienceDirect
21 (Khandelwal et al.,
2024)
Set-based design application
on dates harvesting machine
Arabia Saudita ScienceDirect
22 (Kumar et al.,
2019a)
Rethinking modular jigs’
design regarding the
optimization of machining
times
Portugal ScienceDirect
23 (Abuzied et al.,
2024)
Design and simulation of eco-
friendly smartphone
controlled forklift
Egipto ScienceDirect
24 (Seyam et al.,
2024)
Laser powder bed fusion of
WC-Co form turning tools
with integrated cooling
features: Design
Canadá ScienceDirect
25 (Takawira-
Nyakuchena &
Mushiri, 2020)
Design of an automated maize
de-husking machine for the
case of Zimbabwe
Johannesburgo ScienceDirect
26 (Stratton &
Corneal, 2023)
Development of a tiny house
design tool to increase safety,
efficiency, and cost-
effectiveness
EE. UU ScienceDirect
27 (Bakogianni et al.,
2024)
Multidisciplinary design and
manufacturing of a Tesla
pump prototype
Reino Unido ScienceDirect
En la tabla 4 contiene el proceso metodológico, técnica e instrumento de evaluación de los
proyectos de investigación, que los autores destacan como tecnologías innovadoras para la
materials used in tissue
engineering
19 (Khan et al., 2024) Design and development of
machine vision robotic arm
for vegetable crops in
hydroponics
Pakistán ScienceDirect
20 (Poon et al., 2024) Machine tool cross beam
design, fabrication, and
testing using metal big area
additive manufacturing
EE.UU ScienceDirect
21 (Khandelwal et al.,
2024)
Set-based design application
on dates harvesting machine
Arabia Saudita ScienceDirect
22 (Kumar et al.,
2019a)
Rethinking modular jigs’
design regarding the
optimization of machining
times
Portugal ScienceDirect
23 (Abuzied et al.,
2024)
Design and simulation of eco-
friendly smartphone
controlled forklift
Egipto ScienceDirect
24 (Seyam et al.,
2024)
Laser powder bed fusion of
WC-Co form turning tools
with integrated cooling
features: Design
Canadá ScienceDirect
25 (Takawira-
Nyakuchena &
Mushiri, 2020)
Design of an automated maize
de-husking machine for the
case of Zimbabwe
Johannesburgo ScienceDirect
26 (Stratton &
Corneal, 2023)
Development of a tiny house
design tool to increase safety,
efficiency, and cost-
effectiveness
EE. UU ScienceDirect
27 (Bakogianni et al.,
2024)
Multidisciplinary design and
manufacturing of a Tesla
pump prototype
Reino Unido ScienceDirect
En la tabla 4 contiene el proceso metodológico, técnica e instrumento de evaluación de los
proyectos de investigación, que los autores destacan como tecnologías innovadoras para la
Vol. 12/ Núm. 2 2025 pág. 3308
fabricación de equipos o productos que conlleven una complejidad en sus tratamientos de
producción. Esta recolección de datos permite abordar un tema de relación de criterios para la
evaluación de los métodos encontrados.
Tabla 5
Métodos referentes a las investigaciones
No Metodología Técnica Instrumento
1 Ecomodulación
Diseño conceptual
Análisis
documental
• Indicadores cualitativos
difusos
2 Desgloce la función de la
calidad (QFD)
Mapeo de
requisitos
• Desglose de la función
de la calidad (QFD)
• Demanda de
inteligencia
• Restricciones de
fabricación
3 Diseño basado en conjuntos Análisis
cuantitativo
• Diseño conceptual
• SolidWorks
4 Matriz morfológica extendida Análisis cualitativo • Método Kano
• Diagrama de estructura
funcional
• Diseño asistido por
computador.
5 Diseño conceptual Análisis cualitativo • Diseño de molde
• Análisis térmico
asistido por computador
• Análisis de elementos
finitos
6 Diseño para la manufactura y
ensamblaje (DFMA)
Análisis
cuantitativo
• Diseño conceptual
• DFA
• DFM
• Análisis de costos
• Pruebas de elementos
finitos en SolidWorks
7 Diseño para la manufactura y
ensamblaje (DFMA)
Análisis
cuantitativo
• Diseño conceptual
• Diseño asistido por
computador.
8 método de integración Kano-
QFD
un enfoque
cuantitativo que
utiliza la
programación por
objetivos y el
modelo de Kano
• Determinar las
características y los
requisitos del producto.
• Determinar la relación
entre los requisitos del
cliente y los atributos de
ingeniería.
• Determinar la relación
entre los atributos de
ingeniería. .
fabricación de equipos o productos que conlleven una complejidad en sus tratamientos de
producción. Esta recolección de datos permite abordar un tema de relación de criterios para la
evaluación de los métodos encontrados.
Tabla 5
Métodos referentes a las investigaciones
No Metodología Técnica Instrumento
1 Ecomodulación
Diseño conceptual
Análisis
documental
• Indicadores cualitativos
difusos
2 Desgloce la función de la
calidad (QFD)
Mapeo de
requisitos
• Desglose de la función
de la calidad (QFD)
• Demanda de
inteligencia
• Restricciones de
fabricación
3 Diseño basado en conjuntos Análisis
cuantitativo
• Diseño conceptual
• SolidWorks
4 Matriz morfológica extendida Análisis cualitativo • Método Kano
• Diagrama de estructura
funcional
• Diseño asistido por
computador.
5 Diseño conceptual Análisis cualitativo • Diseño de molde
• Análisis térmico
asistido por computador
• Análisis de elementos
finitos
6 Diseño para la manufactura y
ensamblaje (DFMA)
Análisis
cuantitativo
• Diseño conceptual
• DFA
• DFM
• Análisis de costos
• Pruebas de elementos
finitos en SolidWorks
7 Diseño para la manufactura y
ensamblaje (DFMA)
Análisis
cuantitativo
• Diseño conceptual
• Diseño asistido por
computador.
8 método de integración Kano-
QFD
un enfoque
cuantitativo que
utiliza la
programación por
objetivos y el
modelo de Kano
• Determinar las
características y los
requisitos del producto.
• Determinar la relación
entre los requisitos del
cliente y los atributos de
ingeniería.
• Determinar la relación
entre los atributos de
ingeniería. .
Vol. 12/ Núm. 2 2025 pág. 3309
9 Prueba objetiva de techo
ecológico (Estudio de impacto
térmico)
investigación de
tipo experimental
descriptiva
• Recopilación y análisis
de la información
• Estimación del impacto
térmico.
10 Aplicación de etapas
individuales del modelo de
Kano
un enfoque
cuantitativo que
utiliza el desarrollo
de objetivos en
base al modelo
Kano
• Determinar las
características y los
requisitos del producto.
• Determinar la relación
entre los requisitos del
cliente y los atributos de
ingeniería.
• Determinar la relación
entre los atributos de
ingeniería.
• Diseño del nuevo
producto.
11 Validar mediante la aplicación
del EPM, la incorporación del
modelo Kano en el diseño
Modelo de
desarrollo de
prototipo en base a
características de la
metodología.
• Identificación de
prototipos
representativos en el
mercado
• Agrupamiento y análisis
de características
• Aplicación del Napping
• Análisis estadístico
12 El despliegue de la función de
la calidad (QFD) y la teoría
para la solución de problemas
de inventiva (TRIZ)
Modelo de análisis
y combinación de
metodologías
• Requerimientos del
cliente
• Matriz de planeación
• Características técnicas
del producto
• Matriz de relaciones
• Techo
• Relaciones
• Problema especifico
13 Estudio de diseño asistido por
computadora
Análisis
documental
• CAD
• CAM
• CAE
14 Desarrollo conceptual del
diseño de ingeniería
Análisis
documental
• Análisis morfológico
• Evaluación de múltiples
criterios
15 Diseño de maquina (DFMA) Análisis
documental
• Análisis morfológico
• Evaluación de múltiples
criterios
16 Prueba de estabilidad y la
prueba de filtraciones (FEM)
Investigación de
tipo experimental
• Recopilación y análisis
de la información
• Estimación del impacto
9 Prueba objetiva de techo
ecológico (Estudio de impacto
térmico)
investigación de
tipo experimental
descriptiva
• Recopilación y análisis
de la información
• Estimación del impacto
térmico.
10 Aplicación de etapas
individuales del modelo de
Kano
un enfoque
cuantitativo que
utiliza el desarrollo
de objetivos en
base al modelo
Kano
• Determinar las
características y los
requisitos del producto.
• Determinar la relación
entre los requisitos del
cliente y los atributos de
ingeniería.
• Determinar la relación
entre los atributos de
ingeniería.
• Diseño del nuevo
producto.
11 Validar mediante la aplicación
del EPM, la incorporación del
modelo Kano en el diseño
Modelo de
desarrollo de
prototipo en base a
características de la
metodología.
• Identificación de
prototipos
representativos en el
mercado
• Agrupamiento y análisis
de características
• Aplicación del Napping
• Análisis estadístico
12 El despliegue de la función de
la calidad (QFD) y la teoría
para la solución de problemas
de inventiva (TRIZ)
Modelo de análisis
y combinación de
metodologías
• Requerimientos del
cliente
• Matriz de planeación
• Características técnicas
del producto
• Matriz de relaciones
• Techo
• Relaciones
• Problema especifico
13 Estudio de diseño asistido por
computadora
Análisis
documental
• CAD
• CAM
• CAE
14 Desarrollo conceptual del
diseño de ingeniería
Análisis
documental
• Análisis morfológico
• Evaluación de múltiples
criterios
15 Diseño de maquina (DFMA) Análisis
documental
• Análisis morfológico
• Evaluación de múltiples
criterios
16 Prueba de estabilidad y la
prueba de filtraciones (FEM)
Investigación de
tipo experimental
• Recopilación y análisis
de la información
• Estimación del impacto
Vol. 12/ Núm. 2 2025 pág. 3310
17 Construcción y simulación del
prototipo (SolidWorks)
Investigación de
tipo experimental
• Recopilación y análisis
de la información
• Estimación del modelo
18 Diseño y fabricación (DFMA) Valoración de
características
• Tipo de prueba
• Capacidad
• Dimensiones
• Estructura de la
maquina
• Diseño de la maquina
• Construcción
19 Diseño, fabricación y
automatización (DFMA)
Metodología de
diseño y principios
de fabricación
• Modelado
• Planificación
• Control
20 Diseño, fabricación y pruebas
del prototipo (DFMA)
Estrategias de
diseño
• Diseño
• Enfoque del diseño
• Modelado
• Fabricación
21 Diseño basado en conjuntos Diseño basado en
conjuntos para
máquinas
• Revisión de la literatura
relacionada con el
diseño basado en
conjuntos y las
máquinas.
• Aplicación de las
actividades de diseño
basado en conjuntos.
• Estudio de campo.
• Aplicación del SBD y
diseño final
22 Diseño y fabricación (DFMA) Estrategias de
diseño
• Revisión de la literatura
• Diseño de prototipo
• Mecanizado del
prototipo
• DFSS
• Implementación
23 Diseño y simulación (FEM) Enfoque innovador
del diseño
• Proceso de diseño
mecánico
• Análisis del sistema de
control
24 Diseño para la manufactura
(DFMA)
Enfoque innovador
del diseño
• Proceso de diseño
• Diseño y análisis de
herramientas mediante
simulación numérica
• Pruebas de temperatura
• Evaluación de
efectividad
17 Construcción y simulación del
prototipo (SolidWorks)
Investigación de
tipo experimental
• Recopilación y análisis
de la información
• Estimación del modelo
18 Diseño y fabricación (DFMA) Valoración de
características
• Tipo de prueba
• Capacidad
• Dimensiones
• Estructura de la
maquina
• Diseño de la maquina
• Construcción
19 Diseño, fabricación y
automatización (DFMA)
Metodología de
diseño y principios
de fabricación
• Modelado
• Planificación
• Control
20 Diseño, fabricación y pruebas
del prototipo (DFMA)
Estrategias de
diseño
• Diseño
• Enfoque del diseño
• Modelado
• Fabricación
21 Diseño basado en conjuntos Diseño basado en
conjuntos para
máquinas
• Revisión de la literatura
relacionada con el
diseño basado en
conjuntos y las
máquinas.
• Aplicación de las
actividades de diseño
basado en conjuntos.
• Estudio de campo.
• Aplicación del SBD y
diseño final
22 Diseño y fabricación (DFMA) Estrategias de
diseño
• Revisión de la literatura
• Diseño de prototipo
• Mecanizado del
prototipo
• DFSS
• Implementación
23 Diseño y simulación (FEM) Enfoque innovador
del diseño
• Proceso de diseño
mecánico
• Análisis del sistema de
control
24 Diseño para la manufactura
(DFMA)
Enfoque innovador
del diseño
• Proceso de diseño
• Diseño y análisis de
herramientas mediante
simulación numérica
• Pruebas de temperatura
• Evaluación de
efectividad
Vol. 12/ Núm. 2 2025 pág. 3311
25 Diseño para la manufactura
(DFMA)
Enfoque innovador
del diseño
• Proceso de diseño
• Análisis del diseño
• Implementación del
diseño
• Prueba del diseño
26 Desarrollo de herramienta de
diseño en SolidWorks
Modelos
configurables
• Revisión de la literatura
• Análisis de datos
• Modelo de SolidWorks
configurable
• Análisis estructural
• Resultados
27 Diseño y fabricación
multidisciplinar de un
prototipo con análisis FEM
Enfoque innovador
del diseño
• Modelado básico
• Validación del
modelado
• Diseño de prototipos
• Análisis CFD
• Análisis FEM
• Análisis de diseño
Con el fin de identificar la frecuencia de los métodos en la tabla 5, se muestra el figura 5,
este plantea que metodología es utilizada con mayor frecuencia en los estudios referentes al caso,
con un 32% de aceptación en los procesos de diseño de equipos se encuentra el diseño para la
manufactura y ensamblaje, continua el diseño y validación en el software SolidWorks con el 14%,
seguido de esto con un 11% están el diseño conceptual, método de análisis de nodos y fallas
(FEM) y el método Kano para la selección de los parámetros de diseño, con el 7% está el diseño
basado en conjuntos y método QFD, para finalmente con tan solo el 4% se identifica la matriz
morfológica extendida y el estudio de impacto térmico.
Figura 5
Frecuencia de métodos
0%
10%
20%
30%
40%
Diseño conceptual
Diseño basado en
conjuntos
Matriz morfológica
extendida
DFMA
Método KanoMétodo QFD
SolidWorks
Método FEM
Estudio de impacto
térmico
Frecuencia
25 Diseño para la manufactura
(DFMA)
Enfoque innovador
del diseño
• Proceso de diseño
• Análisis del diseño
• Implementación del
diseño
• Prueba del diseño
26 Desarrollo de herramienta de
diseño en SolidWorks
Modelos
configurables
• Revisión de la literatura
• Análisis de datos
• Modelo de SolidWorks
configurable
• Análisis estructural
• Resultados
27 Diseño y fabricación
multidisciplinar de un
prototipo con análisis FEM
Enfoque innovador
del diseño
• Modelado básico
• Validación del
modelado
• Diseño de prototipos
• Análisis CFD
• Análisis FEM
• Análisis de diseño
Con el fin de identificar la frecuencia de los métodos en la tabla 5, se muestra el figura 5,
este plantea que metodología es utilizada con mayor frecuencia en los estudios referentes al caso,
con un 32% de aceptación en los procesos de diseño de equipos se encuentra el diseño para la
manufactura y ensamblaje, continua el diseño y validación en el software SolidWorks con el 14%,
seguido de esto con un 11% están el diseño conceptual, método de análisis de nodos y fallas
(FEM) y el método Kano para la selección de los parámetros de diseño, con el 7% está el diseño
basado en conjuntos y método QFD, para finalmente con tan solo el 4% se identifica la matriz
morfológica extendida y el estudio de impacto térmico.
Figura 5
Frecuencia de métodos
0%
10%
20%
30%
40%
Diseño conceptual
Diseño basado en
conjuntos
Matriz morfológica
extendida
DFMA
Método KanoMétodo QFD
SolidWorks
Método FEM
Estudio de impacto
térmico
Frecuencia
Vol. 12/ Núm. 2 2025 pág. 3312
Evaluación de calidad y análisis de registros
Según Beltrán Ayala et al. (2021) el modelo matemático del proceso jerárquico analítico
(AHP), se caracteriza por ser una forma efectiva de establecer una medida para ciertos elementos
e implementarlos como un modelo de toma de decisiones, esta teoría se respalda en identificar
que método o herramienta es el más adecuado para las situaciones de investigaciones planteadas,
es decir, esto se puede aplicar en distintos aspectos técnicos, económicos, políticos, entre otros.
Por ello, se han establecido criterios como: C1 al diseño basado en conjuntos, C2 Diseño
conceptual, C3 SolidWorks, C4 método Kano, C5 método FEM, C6 método QFD, C7 estudio de
impacto térmico, C8 matriz morfológica y C9 DFMA.
En la tabla 6 se muestra un esquema de evaluación multicriterio, estableciendo relaciones
dependiendo el nivel de importancia y comparación de los métodos ya encontrados, una de las
características principales de este análisis es que permite ponderar con valores de la escala de
saaty y su reciproca, determinando el nivel de importancia que tienen los unos con los otros. A
modo de ejemplo, C3 con C4 se consigue su inversa con la relación C4 C3 que es lo mismo
1/C3C4, aplicando esto en cada una de las combinaciones posibles y realizar una sumatoria total.
Tabla 6
Esquema de evaluación multicriterio
Criterios de evaluación
C/C C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9
C1 1 1 1 1/2 1 1 1 2 1
C2 1 1 1 1/2 2 1/2 1 1 ½
C3 1 1 1 2 3 2 2 1 1/3
C4 2 2 1/2 1 2 1 3 2 1
C5 1 ½ 1/3 1/2 1 1 1 1 1/5
C6 1 2 1/2 1 1/2 1 1/2 1/2 1
C7 1 1/3 1/2 1/3 1 2 1 3 1
C8 1/2 1 1 1/2 1 2 1/3 1 ½
C9 1 2 3 1 5 1 1 2 1
Total 10 11 9 7 17 12 10 12 7
La tabla 6 muestra el resultado de la diferencia entre el valor de cada ponderación de los
criterios, con el total de cada columna de datos, esto con el fin de identificar una media o promedio
esperado para cada método encontrado, lo que da como resultado la identificación de
metodologías importantes para el proceso de diseño de máquinas, estas son: C9, C4 y C3 con un
valor de 0.18, 0.16 y 0.14 respectivamente.
Evaluación de calidad y análisis de registros
Según Beltrán Ayala et al. (2021) el modelo matemático del proceso jerárquico analítico
(AHP), se caracteriza por ser una forma efectiva de establecer una medida para ciertos elementos
e implementarlos como un modelo de toma de decisiones, esta teoría se respalda en identificar
que método o herramienta es el más adecuado para las situaciones de investigaciones planteadas,
es decir, esto se puede aplicar en distintos aspectos técnicos, económicos, políticos, entre otros.
Por ello, se han establecido criterios como: C1 al diseño basado en conjuntos, C2 Diseño
conceptual, C3 SolidWorks, C4 método Kano, C5 método FEM, C6 método QFD, C7 estudio de
impacto térmico, C8 matriz morfológica y C9 DFMA.
En la tabla 6 se muestra un esquema de evaluación multicriterio, estableciendo relaciones
dependiendo el nivel de importancia y comparación de los métodos ya encontrados, una de las
características principales de este análisis es que permite ponderar con valores de la escala de
saaty y su reciproca, determinando el nivel de importancia que tienen los unos con los otros. A
modo de ejemplo, C3 con C4 se consigue su inversa con la relación C4 C3 que es lo mismo
1/C3C4, aplicando esto en cada una de las combinaciones posibles y realizar una sumatoria total.
Tabla 6
Esquema de evaluación multicriterio
Criterios de evaluación
C/C C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9
C1 1 1 1 1/2 1 1 1 2 1
C2 1 1 1 1/2 2 1/2 1 1 ½
C3 1 1 1 2 3 2 2 1 1/3
C4 2 2 1/2 1 2 1 3 2 1
C5 1 ½ 1/3 1/2 1 1 1 1 1/5
C6 1 2 1/2 1 1/2 1 1/2 1/2 1
C7 1 1/3 1/2 1/3 1 2 1 3 1
C8 1/2 1 1 1/2 1 2 1/3 1 ½
C9 1 2 3 1 5 1 1 2 1
Total 10 11 9 7 17 12 10 12 7
La tabla 6 muestra el resultado de la diferencia entre el valor de cada ponderación de los
criterios, con el total de cada columna de datos, esto con el fin de identificar una media o promedio
esperado para cada método encontrado, lo que da como resultado la identificación de
metodologías importantes para el proceso de diseño de máquinas, estas son: C9, C4 y C3 con un
valor de 0.18, 0.16 y 0.14 respectivamente.
Vol. 12/ Núm. 2 2025 pág. 3313
Tabla 7
Valores normalizados
Tabla normalizada Ponderación
C1 0,11 0,09 0,11 0,07 0,06 0,09 0,10 0,17 0,15 0,11
C2 0,11 0,09 0,11 0,07 0,12 0,04 0,10 0,09 0,08 0,09
C3 0,11 0,09 0,11 0,27 0,18 0,17 0,20 0,09 0,05 0,14
C4 0,21 0,18 0,06 0,14 0,12 0,09 0,31 0,17 0,15 0,16
C5 0,11 0,05 0,04 0,07 0,06 0,09 0,10 0,09 0,03 0,07
C6 0,11 0,18 0,06 0,14 0,03 0,09 0,05 0,04 0,15 0,09
C7 0,11 0,03 0,06 0,05 0,06 0,17 0,10 0,26 0,15 0,11
C8 0,05 0,09 0,11 0,07 0,06 0,17 0,03 0,09 0,08 0,08
C9 0,11 0,18 0,34 0,14 0,30 0,09 0,10 0,17 0,15 0,18
En la tabla 7 se muestra la veracidad del proceso de selección, la relación de consistencia
entre los criterios da un total de 0,0898 estando dentro del margen de confiabilidad, si el resultado
fuera mayor a 1, no es posible optar por la selección de los métodos encontrados tal y como lo
indica, esto se obtuvo mediante el cálculo del índice de consistencia y la consistencia aleatoria
cuyas formulas determinaron AxP correspondiente a cada criterio.
Tabla 8
Veracidad del proceso de selección
A X P Índice de consistencia
0,1384
C1 1,0355 CI= (nmax-n)/(n-1)
C2 0,8855
C3 1,4146 Consistencia aleatoria 1,5400
C4 1,5287 RI= (1.98*(n-2)/n
C5 0,6706
C6 0,9176 Relación de consistencia 0,0898
C7 1,0564 CR = CI/RI
C8 0,8311
C9 1,7667
SUMA 10,107
En la tabla 8 se detalla la ponderación en orden jerárquico de los resultados dispuestos por
el cálculo aplicado en las secciones anteriores, tres métodos de diseño destacan su uso en
Tabla 7
Valores normalizados
Tabla normalizada Ponderación
C1 0,11 0,09 0,11 0,07 0,06 0,09 0,10 0,17 0,15 0,11
C2 0,11 0,09 0,11 0,07 0,12 0,04 0,10 0,09 0,08 0,09
C3 0,11 0,09 0,11 0,27 0,18 0,17 0,20 0,09 0,05 0,14
C4 0,21 0,18 0,06 0,14 0,12 0,09 0,31 0,17 0,15 0,16
C5 0,11 0,05 0,04 0,07 0,06 0,09 0,10 0,09 0,03 0,07
C6 0,11 0,18 0,06 0,14 0,03 0,09 0,05 0,04 0,15 0,09
C7 0,11 0,03 0,06 0,05 0,06 0,17 0,10 0,26 0,15 0,11
C8 0,05 0,09 0,11 0,07 0,06 0,17 0,03 0,09 0,08 0,08
C9 0,11 0,18 0,34 0,14 0,30 0,09 0,10 0,17 0,15 0,18
En la tabla 7 se muestra la veracidad del proceso de selección, la relación de consistencia
entre los criterios da un total de 0,0898 estando dentro del margen de confiabilidad, si el resultado
fuera mayor a 1, no es posible optar por la selección de los métodos encontrados tal y como lo
indica, esto se obtuvo mediante el cálculo del índice de consistencia y la consistencia aleatoria
cuyas formulas determinaron AxP correspondiente a cada criterio.
Tabla 8
Veracidad del proceso de selección
A X P Índice de consistencia
0,1384
C1 1,0355 CI= (nmax-n)/(n-1)
C2 0,8855
C3 1,4146 Consistencia aleatoria 1,5400
C4 1,5287 RI= (1.98*(n-2)/n
C5 0,6706
C6 0,9176 Relación de consistencia 0,0898
C7 1,0564 CR = CI/RI
C8 0,8311
C9 1,7667
SUMA 10,107
En la tabla 8 se detalla la ponderación en orden jerárquico de los resultados dispuestos por
el cálculo aplicado en las secciones anteriores, tres métodos de diseño destacan su uso en
Vol. 12/ Núm. 2 2025 pág. 3314
investigaciones y su relación con los otros. El método Kano, da un apartado técnico considerado
como el método de diseño para la manufactura y ensamblaje que dispone de una serie de pasos
para diseñar y simular el producto que se quiere fabricar, integrando las fases de simulación
cualitativa y de esfuerzos normales con el software SolidWorks, como fase de prueba de los
componentes mecánicos diseñados.
Tabla 9
Ponderación de evaluación en orden jerárquico
C Criterios Ponderación
C9 Diseño para la manufactura y ensamblaje (DFMA) 0,18
C3 Diseño y pruebas en SolidWorks 0,16
C4 Método Kano 0,14
C1 Diseño basado en conjuntos 0,11
C7 Estudio de impacto térmico 0,11
C6 Método QFD 0,09
C2 Diseño conceptual 0,09
C8 Matriz morfológica extendida 0,08
C5 Método FEM 0,07
Al emplear un modelo de revisión sistemática de la literatura, con sus parámetros de
búsqueda, permitió encontrar información de manera rápida y eficiente en fuentes confiables, con
un total de 27 artículos que se analizaron a fondo para determinar que técnica, método e
instrumento de diseño y fabricación de máquinas están presentes en el marco de la literatura
científica y puedan ser aplicados para este trabajo. Los resultados de evaluación de las
metodologías indican que, un proceso ideal es el uso del método Kano como base para la
identificación de parámetros de diseño, seguido de una etapa técnica denominada diseño para la
manufactura y ensamblaje, integrando las operaciones de modelación con el uso del software
SolidWorks y sus parámetros de pruebas.
Extracción y síntesis
Al utilizar un modelo de análisis jerárquico de las herramientas de diseño encontradas en
el marco de la literatura científica, se pudo determinar un procedimiento lógico conformado por
tres métodos, el diseño para la manufactura y ensamblaje (DFMA), el método Kano y el uso del
software SolidWorks. Este consta de la identificación de parámetros de diseño, con el fin de
realizar un listado de los requerimientos funcionales, seguido del método estructurado por una
parte conceptual, propiedades de ensamblaje (DFA), manufactura a través del (DFM) y la
simulación en el software para concluir la producción de la máquina. Figura 6
investigaciones y su relación con los otros. El método Kano, da un apartado técnico considerado
como el método de diseño para la manufactura y ensamblaje que dispone de una serie de pasos
para diseñar y simular el producto que se quiere fabricar, integrando las fases de simulación
cualitativa y de esfuerzos normales con el software SolidWorks, como fase de prueba de los
componentes mecánicos diseñados.
Tabla 9
Ponderación de evaluación en orden jerárquico
C Criterios Ponderación
C9 Diseño para la manufactura y ensamblaje (DFMA) 0,18
C3 Diseño y pruebas en SolidWorks 0,16
C4 Método Kano 0,14
C1 Diseño basado en conjuntos 0,11
C7 Estudio de impacto térmico 0,11
C6 Método QFD 0,09
C2 Diseño conceptual 0,09
C8 Matriz morfológica extendida 0,08
C5 Método FEM 0,07
Al emplear un modelo de revisión sistemática de la literatura, con sus parámetros de
búsqueda, permitió encontrar información de manera rápida y eficiente en fuentes confiables, con
un total de 27 artículos que se analizaron a fondo para determinar que técnica, método e
instrumento de diseño y fabricación de máquinas están presentes en el marco de la literatura
científica y puedan ser aplicados para este trabajo. Los resultados de evaluación de las
metodologías indican que, un proceso ideal es el uso del método Kano como base para la
identificación de parámetros de diseño, seguido de una etapa técnica denominada diseño para la
manufactura y ensamblaje, integrando las operaciones de modelación con el uso del software
SolidWorks y sus parámetros de pruebas.
Extracción y síntesis
Al utilizar un modelo de análisis jerárquico de las herramientas de diseño encontradas en
el marco de la literatura científica, se pudo determinar un procedimiento lógico conformado por
tres métodos, el diseño para la manufactura y ensamblaje (DFMA), el método Kano y el uso del
software SolidWorks. Este consta de la identificación de parámetros de diseño, con el fin de
realizar un listado de los requerimientos funcionales, seguido del método estructurado por una
parte conceptual, propiedades de ensamblaje (DFA), manufactura a través del (DFM) y la
simulación en el software para concluir la producción de la máquina. Figura 6
Vol. 12/ Núm. 2 2025 pág. 3315
Figura 6
Métodos seleccionados
DISCUSIÓN
Es evidente la importancia del seguimiento de las bases de diseño para la elaboración de
equipos modernos, conectar con el cliente para satisfacer sus necesidades en base a los
requerimientos que se puedan identificar en una investigación cualitativa, por ello, Alvarez-
Cabrales et al. (2018a) propone en su trabajo de investigación la implementación del método
Kano, un sistema que integra bases de indagación con preguntas claves que permiten destacar una
evaluación de parámetros para determinar los requerimientos funcionales del diseño del prototipo.
Antonio Echeverría et al. (2023) destaca la implementación de modelos conceptuales,
partiendo de planos de piezas que representen el esquema geométrico de los componentes de la
máquina que se quiere diseñar, este impulso ofrece una solución completa en la participación de
métodos modernos para la manufactura. Las exploraciones y los resultados dispuestos en una
investigación de diseño permiten realizar moldes metálicos, procesos de fundición, maquinado de
materiales, entre otras alternativas que puedan ser provechosas para la fabricación de techos
ecológicos.
En ese sentido, la etapa de fabricación, funcionalidad y ensamblaje se complementan con
el diseño asistido por computador, con el fin de optimizar los errores durante la producción, se
crean modelos de simulación cualitativa para los componentes en un plano 3D, con el fin de
profundizar en las alternativas creativas que la tecnología puede ofrecer, así como cálculos
estructurales, ajustes de componentes, estudios térmicos, relación de componentes por análisis de
elementos finitos, cargar, esfuerzos, entre otros. Tal y como lo indica el autor González et al.
(2019b).
Fabricación
de prototipo
automático
para la
producción
de techos
ecológicos
C9:
DFMA
C4:
Método
Kano
C3:
SolidWorks
Figura 6
Métodos seleccionados
DISCUSIÓN
Es evidente la importancia del seguimiento de las bases de diseño para la elaboración de
equipos modernos, conectar con el cliente para satisfacer sus necesidades en base a los
requerimientos que se puedan identificar en una investigación cualitativa, por ello, Alvarez-
Cabrales et al. (2018a) propone en su trabajo de investigación la implementación del método
Kano, un sistema que integra bases de indagación con preguntas claves que permiten destacar una
evaluación de parámetros para determinar los requerimientos funcionales del diseño del prototipo.
Antonio Echeverría et al. (2023) destaca la implementación de modelos conceptuales,
partiendo de planos de piezas que representen el esquema geométrico de los componentes de la
máquina que se quiere diseñar, este impulso ofrece una solución completa en la participación de
métodos modernos para la manufactura. Las exploraciones y los resultados dispuestos en una
investigación de diseño permiten realizar moldes metálicos, procesos de fundición, maquinado de
materiales, entre otras alternativas que puedan ser provechosas para la fabricación de techos
ecológicos.
En ese sentido, la etapa de fabricación, funcionalidad y ensamblaje se complementan con
el diseño asistido por computador, con el fin de optimizar los errores durante la producción, se
crean modelos de simulación cualitativa para los componentes en un plano 3D, con el fin de
profundizar en las alternativas creativas que la tecnología puede ofrecer, así como cálculos
estructurales, ajustes de componentes, estudios térmicos, relación de componentes por análisis de
elementos finitos, cargar, esfuerzos, entre otros. Tal y como lo indica el autor González et al.
(2019b).
Fabricación
de prototipo
automático
para la
producción
de techos
ecológicos
C9:
DFMA
C4:
Método
Kano
C3:
SolidWorks
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Uno de los métodos más innovadores durante el proceso de diseño, es la utilización de la
conocida tabla morfológica extendida de decisiones, es un esquema que permite comparar
tecnologías que pueden ser aplicables y evaluadas bajo ciertos criterios de ponderaciones, M.
María et al. (2022b)destaca en su estudio la utilización de este método, anticipando la toma de
decisiones durante el proceso de diseño para cumplir con las expectativas de los clientes y así
cubrir una necesidad de la forma más accesible, económica y ergonómicamente posible.
Este trabajo se sustenta bajo la implementación de la investigación, diseño y mecanizado
de piezas, que conllevan a un proceso de fabricación y ensamblaje, las iteraciones de los
componentes se estudian bajo la modalidad del diseño asistido por computador, que por su
compleja estructura de representar los componentes en un entorno 3D, facilita la comprensión de
los resultados propuestos para optimizar el proceso de ensamblaje, tal y como lo indica el autor
Kumar et al. (2019b).
CONCLUSIONES
Se empleó el método de revisión sistemática de la literatura científica, en conjunto con el
método bibliográfico con un estudio bibliométrico utilizando el paquete Bibliometrix, con el
propósito de examinar la producción científica anual, identificar los países con mayor
contribución en la investigación y analizar las tendencias temáticas en la literatura. Este enfoque
facilitó la construcción de un mapa de red conceptual, permitiendo la visualizar las interrelaciones
entre los principales temas abordados. Se seleccionaron 27 artículos claves que sirvieron de base
para definición de la metodología aplicada en la investigación.
Entre los hallazgos más relevantes, Alvarez-Cabrales et al. (2018b) indica el uso de
estudios de benchmarking entregados en el método Kano, lo que permite recopilar información
para definir los requerimientos funcionales del prototipo a diseñar. Por otra parte González et al.
(2019c) integra el proceso metodológico DFMA para representar las necesidades del producto
con diseños que inicien con una parte conceptual, pasen por una planificación DFA, selección de
materiales, rediseño conceptual y simulación en software de diseño SolidWorks, para concretar
con el diseño para ensamblaje DFM y comenzar con las pruebas objetivas del funcionamiento del
equipo.
Uno de los métodos más innovadores durante el proceso de diseño, es la utilización de la
conocida tabla morfológica extendida de decisiones, es un esquema que permite comparar
tecnologías que pueden ser aplicables y evaluadas bajo ciertos criterios de ponderaciones, M.
María et al. (2022b)destaca en su estudio la utilización de este método, anticipando la toma de
decisiones durante el proceso de diseño para cumplir con las expectativas de los clientes y así
cubrir una necesidad de la forma más accesible, económica y ergonómicamente posible.
Este trabajo se sustenta bajo la implementación de la investigación, diseño y mecanizado
de piezas, que conllevan a un proceso de fabricación y ensamblaje, las iteraciones de los
componentes se estudian bajo la modalidad del diseño asistido por computador, que por su
compleja estructura de representar los componentes en un entorno 3D, facilita la comprensión de
los resultados propuestos para optimizar el proceso de ensamblaje, tal y como lo indica el autor
Kumar et al. (2019b).
CONCLUSIONES
Se empleó el método de revisión sistemática de la literatura científica, en conjunto con el
método bibliográfico con un estudio bibliométrico utilizando el paquete Bibliometrix, con el
propósito de examinar la producción científica anual, identificar los países con mayor
contribución en la investigación y analizar las tendencias temáticas en la literatura. Este enfoque
facilitó la construcción de un mapa de red conceptual, permitiendo la visualizar las interrelaciones
entre los principales temas abordados. Se seleccionaron 27 artículos claves que sirvieron de base
para definición de la metodología aplicada en la investigación.
Entre los hallazgos más relevantes, Alvarez-Cabrales et al. (2018b) indica el uso de
estudios de benchmarking entregados en el método Kano, lo que permite recopilar información
para definir los requerimientos funcionales del prototipo a diseñar. Por otra parte González et al.
(2019c) integra el proceso metodológico DFMA para representar las necesidades del producto
con diseños que inicien con una parte conceptual, pasen por una planificación DFA, selección de
materiales, rediseño conceptual y simulación en software de diseño SolidWorks, para concretar
con el diseño para ensamblaje DFM y comenzar con las pruebas objetivas del funcionamiento del
equipo.
Vol. 12/ Núm. 2 2025 pág. 3317
REFERENCIAS
Abuzied, H., Nazih, N., & Sahbel, A. (2024). Design and simulation of eco-friendly smartphone
controlled forklift. Heliyon, 10(9), e30682.
https://doi.org/10.1016/J.HELIYON.2024.E30682
Almeida-Marcia, & Diaz-Cesar. (2020). Economía circular, una estrategia para el desarrollo
sostenible. Avances en Ecuador _ Estudios de la Gestión_ Revista Internacional de
Administración. Revista Internacional de Administración.
https://doi.org/10.32719/25506641.2020.8.10
Alvarez-Cabrales, A. I., Pérez-Rodríguez, R. I., Gabriel Gaskins-Espinosa, B. I., & Zayas-
Figueras III, E. E. (2018a). Soluciones conceptuales de un molino de cuchillas a partir de
sus requerimientos funcionales//Conceptual solutions of a mill with blades from his
functional requirements. Ingeniería Mecánica. Revista Electrónica. ISSN 1815-5944,
21(1), 28–35.
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Alvarez-Cabrales, A. I., Pérez-Rodríguez, R. I., Gabriel Gaskins-Espinosa, B. I., & Zayas-
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sus requerimientos funcionales//Conceptual solutions of a mill with blades from his
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Arzola-Ruiz, J. I., Monzon-Yepe, D. I., Cuesta-Figueroa III, Y., Habana Cuba, L., Labrada,
M. V., Hernández, G. T., Expósito, P. A., Ruiz, A. J., Yepe, M. D., & Figueroa Diseño, C.
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Electrónica. ISSN 1815-5944, 26(1), e662–e662.
https://ingenieriamecanica.cujae.edu.cu/index.php/revistaim/article/view/719
Bakogianni, A., Anselmi, E. P., Rajendran, D. J., Bufalari, L., Talluri, L., Ungar, P., & Fiaschi,
D. (2024). Multidisciplinary design and manufacturing of a Tesla pump prototype. Applied
Thermal Engineering, 255, 123973.
https://doi.org/10.1016/J.APPLTHERMALENG.2024.123973
Beltrán Ayala, J. M., Acurio Hidalgo, G. F., Alulema Zurita, P. S., Beltrán Ayala, J. M., Acurio
Hidalgo, G. F., & Alulema Zurita, P. S. (2021). Método AHP de Saaty para determinar los
factores del quantum indemnizatorio por daño inmaterial en materia penal en Ecuador.
Revista Universidad y Sociedad, 13(2), 249–256.
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Vol. 12/ Núm. 2 2025 pág. 3318
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36202021000200249&lng=es&nrm=iso&tlng=es
CARABAJO, S., TORRES, R., & REYES, B. (2021). Proyecto arquitectónico como laboratorio
vivo de investigación. Espacios, 42(09), 01–11. https://doi.org/10.48082/espacios-
a21v42n09p01
Coromoto-Martínez, E., Pérez-Laurens, L., Llimpe-Celso E, & Gallardo-Magalis. (2014).
Aislamiento acústico de prototipos de techos ecológicos multicapas. Hacia una arquitectura
verde con calidad acústica. Ciencias Del Agro, Ingeniería y Tecnología, 5(11), 76–654.
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Vol. 12/ Núm. 2 2025 pág. 3319
un vehículo de tracción humana de tres ruedas tipo recumbent como alternativa de
transporte en la ciudad de Montería. Entre Ciencia e Ingeniería, 13(25), 35–44.
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