El reto al que se enfrentan muchos fabricantes en industrias tan diversas como producción de mayonesa o de hornos para pollos a la brasa es diseñar nuevos productos y llevarlos rápidamente al mercado. Así, los productores de alimentos tienen que ingeniar sabores novedosos, empaques originales o formas de producción que tengan la capacidad de satisfacer la demanda.
En esta unidad, se revisará cómo se realiza el diseño de productos manufacturados y cuál es el proceso para producirlos. Las tres funciones principales involucradas en el diseño son las siguientes:
• Mercadotecnia o Marketing, el cual sugiere las ideas para los nuevos productos y proporciona especificaciones para las líneas de productos existentes.
• Desarrollo del producto que lleva el concepto técnico del mismo hasta su diseño final.
• Fabricación o Producción que selecciona y configura los procesos mediante los cuales se fabricará el nuevo producto.
Se debe recordar siempre la dicotomía del diseño del producto: diseñar un producto que le agrade a un cliente es un arte; desarrollar el producto es una ciencia.
Diseño y fabricación de productos globales
Un proceso típico de diseño de un producto tiene cuatro fases: 1) desarrollo del concepto; 2) planeación del producto; 3) ingeniería del producto; y 4) producción del piloto y lanzamiento. En las primeras dos fases, debe combinarse el desarrollo del concepto y la planificación del producto, así como la información acerca de las oportunidades del mercado, las medidas competitivas, las posibilidades técnicas y los requerimientos de producción para definir la arquitectura, diseño, mercado, desempeño esperado, funcionalidades e impacto financiero en la empresa del producto que se espera construir. Luego de evaluado y aprobado el producto, se avanza hacia la ingeniería del detalle del producto en donde se realiza iterativamente prototipos para probar los conceptos esperados en el producto y evaluar potencialmente el impacto en la producción, maquinarias requeridas, esfuerzo, etc. Finalmente, el desarrollo del producto avanza hacia un piloto, en el cual se prueba la implementación y construcción del producto integralmente, como un todo; luego de revisarse los resultados de este piloto, se procede a la producción masiva y rutinaria del producto. En el siguiente diagrama, se puede ver las fases descritas.
Para apresurar el proceso de desarrollo del producto, muchas compañías utilizan los métodos de la ingeniería concurrente (CE por sus siglas en inglés) para organizar el proyecto. Estos métodos promueven la integración interfuncional y el desarrollo concurrente (en simultáneo) del producto y sus procesos asociados.
La globalización se relaciona con la capacidad de una empresa para desarrollar y producir productos destinados a regiones del mundo diferentes de su propio país. El objetivo cuando una compañía se globaliza es aprovechar su volumen de producción y conocimientos para lograr ventas adicionales en nuevos mercados. A menudo, debido al costo de proveer un producto en ubicaciones distantes, la compañía se ve obligada a fabricar, localmente, en el área del nuevo mercado.
Algunos aspectos claves para el diseño y fabricación a escala global son los siguientes:
• Asociarse con una o más empresas en modalidad de riesgo compartido, con el objetivo de poder incursionar en nuevos mercados. El arreglo podría generar una tercera compañía que opere de forma independiente. Usualmente, las empresas que se asocian buscan complementar sus capacidades para ganar economías de escala, técnicas de producción e incluso contactos de proveedores en los nuevos mercados.
• Considerar que los proveedores claves son aquellos que ya tienen operaciones en otros países. Una asociación correcta podría incluso lograr que los proveedores provean no sólo de materiales, sino también de maquinarias. Por otro lado, muchos proveedores siguen a la compañía matriz a los países extranjeros durante el esfuerzo de globalización.
• Se debe buscar estandarizar todas las partes posibles del producto, sobre todo utilizando estándares internacionales. Esto permite encontrar más fácilmente proveedores compatibles con la línea de producción y facilita el despliegue global. En lo posible, se debe dejar espacio solo para el ajuste localizado, regional o a nivel del país en el que se está ingresando, ya que se requiere particularizar características como el diseño, normas de empacado, energía eléctrica, idioma, disponibilidad de combustible, y normas legales y regulatorias.
Diseño orientado al mercado
El paso inicial es quizá el paso más importante para empezar a diseñar un producto: la opinión de nuestro mercado objetivo, expresada en el punto de vista del cliente. Históricamente, el diseño industrial ha sido el área más maltratada por usuarios acerca de la fabricación de un producto. Existen muchos ejemplos prácticos y cercanos acerca de diseños mal realizados: cuando una botella de gaseosa no cierra apropiadamente, cuando un electrodoméstico es muy complicado, cuando los pedales del automóvil son inapropiados, cuando el corcho del vino deja escapar muchas de sus propiedades, etc.
Existen varios métodos para llevar la voz del cliente al diseño. Entre ellos, tenemos los siguientes:
1.- Despliegue de la Función de Calidad o QFD:
Este método empieza por estudiar y escuchar a los clientes para determinar las características del producto que satisficieran las necesidades específicas que estos tienen. Por medio de la investigación del mercado, se definen las necesidades y preferencias del consumidor respecto de un producto y se desglosan en categorías llamadas requerimientos del cliente. Por medio de encuestas y entrevistas a los clientes, se determina los requerimientos más importantes para un producto. Una vez que se definan estos requerimientos, se sopesan según la importancia que se les asigna. Después, se pide al cliente que compare los productos de la compañía con los productos de los competidores y los califique. Este proceso ayuda a la compañía a determinar cuáles son las características del producto que son importantes para el consumidor y a evaluar su producto en relación con los de otras compañías. El resultado final es una mejor comprensión y enfoque en las características del producto que requieren ser mejoradas. La información de los requerimientos del cliente constituye la base para una matriz llamada la casa de la calidad.
2.- Análisis del valor e Ingeniería del valor
Otra forma de considerar al cliente en el diseño de productos es mediante el análisis del valor que este le otorga al producto final. El propósito del análisis del valor (VA) y de la ingeniería del valor (VE) es simplificar los productos y los procesos. Su objetivo es lograr un desempeño mejor o equivalente a un costo más bajo, al mismo tiempo que se mantienen todos los requerimientos funcionales definidos por el cliente. El análisis de valor concierne a los productos que ya están en producción y se utiliza para analizar las especificaciones y los requerimientos del producto, tal como se muestran en los documentos de producción y en las solicitudes de compra. Por otro parte, la ingeniería del valor, realizada antes de la etapa de producción, se considera como un método para evitar costos. En cualquier caso, implica una lluvia de ideas acerca de preguntas como las siguientes:
• ¿El producto tiene algunas características de diseño innecesarias?
• ¿Es posible que dos o más partes se combinen en una?
• ¿Cómo podemos reducir el peso?
• ¿Hay partes no estandarizadas que pueden eliminarse?
Diseño de productos para manufactura y ensamble
Diseñar un producto consiste en detallar los materiales, formas y tolerancia de las partes individuales de un producto. Esta actividad empieza con un bosquejo de las partes y ensambles para, después, pasar a la estación de trabajo del diseño ayudado por computadora (CAD, Computer Aided Design) donde se producen los dibujos del ensamble y las partes detalladas de este. Por lo común, estos dibujos se proporcionan después a los ingenieros de manufactura y ensamble, cuyo trabajo consiste en optimizar los procesos utilizados para producir el producto final. A menudo, en esta etapa, se encuentran problemas de manufactura y ensamble, por lo que deben solicitarse cambios en el diseño que con frecuencia son importantes e implican gastos considerables y demoras en la liberación del producto.
Diseño de productos para sistema continuos y por batch
La selección y diseño del sistema de producción consiste en la decisión estratégica que se hace al seleccionar la clase de procesos de producción que deben existir en la planta. En algunos casos, basta con tener un solo colaborador sentado ante una mesa para producir un pequeño lote de productos; en otros casos, si el volumen es elevado, se puede requerir establecer una cadena de montaje.
1.- Tipos de procesos
Anteriormente, se vio una tipificación de procesos. En esta unidad, se clasificará los procesos en función a lo que hacen:
a. De conversión (cambiar el hierro a láminas de acero, transformar la malta en cerveza)
b. De fabricación (armar camisas a partir de telas, convertir una lámina de metal en un parachoques)
c. De ensamble (ensamblar las piezas de un auto)
d. De prueba (validar que piezas o materiales operen de acuerdo con lo esperado)
2.- Estructuras del flujo del proceso
Una estructura del flujo del proceso se refiere a la forma en que una fábrica organiza el flujo de material utilizando una o más de las tecnologías del proceso que acabamos de mencionar. Se identificaron cuatro estructuras principales:
a. Taller de trabajo. Relacionado a la producción de pequeños lotes de un gran número de productos diferentes, la mayoría de los cuales requiere una serie o secuencia diferente de pasos de procesamiento.
Ejemplos: aviones, talleres de máquinas, etc.
b. Taller de lotes. Es un taller de trabajo estandarizado hasta cierto punto. Aplica cuando se tiene una línea de producción relativamente estable, cada una de las cuales produce en lotes periódicos, ya sea sobre pedido o para inventario. Ejemplos: Dispositivos electrónicos, productos químicos, etc.
c. Línea de ensamble o cadena de montaje. Se refiere a la producción de partes separadas que se mueven de una estación de trabajo a otra a un ritmo controlado, siguiendo la secuencia necesaria para fabricar el producto.
Ejemplos: ensamble manual de juguetes y electrodomésticos, ensamble automático de componentes.
d. Flujo continuo. Se refiere a la conversión o procesamiento adicional de materiales no diferenciados. Suelen ser altamente automatizadas y constituyen una máquina integrada que debe operar las 24 horas del día para evitar paros e inicios costosos.
Ejemplo: petróleo, productos químicos, cerveza.
Medición del desempeño del desarrollo del producto
El éxito del desarrollo del producto puede ser medido desde tres ángulos: tiempo para llegar al mercado, productividad del proceso y calidad de los productos. En la siguiente tabla, se enumeran algunas medidas típicas, y el efecto en los clientes y la competencia.
| Dimensión del desempeño | Medidas | Efecto sobre clientes y competencia |
|---|---|---|
| Tiempo para llegar al mercado | - Frecuencia de la introducción de nuevos productos - Tiempo desde el concepto inicial hasta la introducción en el mercado - Cantidad inicial y cantidad terminada - Resultado en comparación planeado - Porcentaje de ventas que provienen de nuevos productos | - Respuesta a los clientes y competidores - Calidad del diseño aproximada a la del mercado - Frecuencia de los proyectos |
| Productividad | - Horas de ingeniería por proyecto - Costo de los materiales y herramientas por proyecto - Resultado en planeado | - Cantidad de proyectos - Frecuencia de los proyectos |
| Calidad | - Apego a la calidad, confiabilidad en la utilización - Satisfacción del cliente - Rendimiento en la fábrica y rendimiento real |
- Lealtad del cliente - Rentabilidad - Atractivo para los clientes y paticipación de mercados |
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