DISEÑO DEL PRODUCTO Y SELECCION DEL PROCESO, CHASE AQUILANO

DISEÑO DEL PRODUCTO Y SELECCIÓN DEL PROCESO FUENTE: Capítulo 5.Administración de operaciones, Chase - Aquilano

IRENE OJARA AÑEZ – ESCUELA MILITAR DE INGENIERÍA SANTA CRUZ - BOLIVIA

¿ Cómo se selecciona el diseño de los productos y el proceso para producirlos?

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FUNCIONES PRINCIPALES INVOLUCRADAS EN EL DISEÑO DEL PRODUCTO Y LA SELECCIÓN DEL PROCESO

Mercadotecnia

• Sugiere las ideas para los nuevos productos y proporciona especificaciones para las líneas de productos existentes.

Desarrollo del producto

• Lleva el concepto técnico del producto hasta su diseño final.

Fabricación (manufactura)

• Selecciona y configura los procesos mediante los cuales se fabricará el nuevo producto. 2

PROCESO DE DISEÑO DEL PRODUCTO

FASES TÍPICAS DEL DESARROLLO DEL PRODUCTO

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INGENIERÍA DETALLADA DEL PRODUCTO

DISEÑAR

Este modelo debe sujetarse a pruebas en las que se simule la utilización del producto

PROBAR

Todos los procesos necesitan definir su concepto

CONSTRUIR

Deben capturar este concepto en un modelo de trabajo

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Estrategia de la división

Ingeniería

Manufactura

Apoyo de campo

ESTRATEGIA DE DESARROLLO DEL PRODUCTO DE HEWLETT-PACKARD

Mercadotecnia

Estrategias funcionales

ESTRATEGIA DE NEGOCIOS

A

B

C

D

Concepto Fases de desarrollo del proyecto

Ingeniería detallada Producción piloto

Producción

Mejoramiento continuo

Aprendizaje entre proyectos

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INGENIERÍA CONCURRENTE (CE) – INTEGRACIÓN INTERFUNCIONAL Actividades funcionales

Fases del desarrollo Desarrollo del concepto Planeación del producto

Elegir los componentes Proponer nuevas e interactuar con los tecnologías, desarrollar proveedores, construir Desarrollo del ideas del producto, desde el principio producto construir modelos, prototipos del sistema, hacer simulaciones. definir la arquitectura del producto definir los parámetros de los clientes objetivo, Proporcionar una desarrollar estimados de entrada basada en el Mercadotectni las ventas y los mercado, proponer e a márgenes, iniciar desde investigar conceptos del el principio una producto interacción con los clientes

Desarrollar estimados del costo, definir la proponer e investigar arquitectura del Manufactura conceptos del proceso. proceso, hacer una simulación del proceso, validar los proveedores.

Indicadores clave Decisiones clave

Producto detallado/ Ingeniería del proceso Fase I Fase II Hacer un diseño Afinar los detalles del detallado del producto diseño del producto, e interactuar con el participar en la proceso, construir construcción de prototipos de tamaño prototipos de la natural, hacer pruebas segunda fase. del prototipo. Hacer pruebas de la segunda fase con el Hacer pruebas de los cliente, evaluar los prototipos con el prototipos, planear el cliente, participar en la despliegue de evaluación de los mercadotecnia, prototipos. establecer el plan de distribución. Hacer un diseño Probar y verificar las detallado del proceso, herramientas y el diseñar y desarrollar equipo, construir herramientas y equipo, prototipos d ela participar en la segunda fase, instalar construcción de el equipo e incluir prototipos de tamaño nuevos natural. procedimientos.

Definición del concepto para el producto y el proceso

Establecer la arquitectura del producto y del proceso Definir los parámetros del programa

Construir y probar el prototipo completo

Aprobación del concepto

Aprobación del programa

Aprobación del diseño detallado

Verificar el diseño del proceso

Producción piloto/Lanzamiento

Introducción al mercado

Evaluar y probar las unidades piloto, resolver los problemas.

Evaluar la experiencia de campo con el producto.

Prepararse para el despliegue en el Llenar los canales mercado, capacitar a de distribución, la fuerza de ventas y al vender y personal de servicio promover, en el campo, preparar interactuar con el sistema de ingreso los clientes clave. de pedidos/proceso Construir unidades Acelerar la planta piloto en el proceso para alcanzar los comercial, afinar el objetivos de proceso con base en la volumen, cumplir experiencia piloto, con los objetivos capacitar al personal y de calidad, verificar el canal de la rendimiento y oferta. costo.

Construir y refinar el prototipo de la segunda fase Verificar las herramientas del proceso y el diseño Aprobación conjunta del producto y el proceso

Producir unidades piloto Operar y probar el sistema comercial completo Aprobación para las primeras ventas comerciales

Acelerar la planta para el volumen de producción Cumplir con los objetivos comerciales iniciales Aprobación comercial total

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DISEÑAR PARA EL CLIENTE Diseño del producto desde el punto de vista del usuario

Quality Function Deployment

QFD = DESPLIEGUE DE LA FUNCIÓN CALIDAD

Herramienta que aplica el control de calidad para el desarrollo, modificación o creación de un producto. Tiene como punto de partida escuchar las opiniones del cliente o consumidor El productor debe interpretar las necesidades del cliente y convertirla en especificaciones 7

0 0

AB

X XAB

X AB AXB X A

B

Escala de importancia Poderosa = 9 Mediana = 3 Pequeña = 1

B A X

BA X

BA X B A X

B X A

B XA

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BENEFICIOS DEL QFD Esto le permite a la organización ver como se compara ésta y su competencia al satisfacer las necesidades de los clientes.

Puede reducir el tiempo de desarrollo porque se centra en requerimientos del cliente específicos y claramente identificados Todas las decisiones están basadas en el consenso e incluyen discusión a fondo y tormenta de ideas.

Es un documento amplio y completo que reúne todos los datos pertinentes acerca de todos los procesos y como éstos resultan en suma contra los requerimientos del cliente 9

ANÁLISIS DEL VALOR / INGENIERÍA DEL VALOR Busca simplificar los productos y los procesos

OBJETIVO: 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 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 puedan eliminarse? 10

Herramientas de la ingeniería del valor

ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN INGENIERÍA DE MÉTODOS Propósito de la operación • Tratar de eliminar o combinar las operaciones

Diseño de partes • Revisar los diseños en busca de mejoras (reducción de número de partes, diseñar para fabricación y ensamble)

Preparaciones y herramientas • Se debe determinar la cantidad herramental ideal o necesaria • Las herramientas determinan el tiempo de preparación y desmantelado

NUEVE ENFOQUES PRINCIPALES del análisis de la operación Tolerancias y especificaciones

Material

Secuencia y procesos de manufactura

• Los diseñadores pueden tender a incorporar especificaciones más rígidas de lo necesario al desarrollar el producto

• Encontrar materiales menos costosos, fáciles de procesar, usarlos de manera económica, estandarizarlos

•Reorganización de las operaciones •Mecanización de las operaciones manuales •Utilización más eficiente de la maquinaria •Fabricación cercana a la forma final del producto •automatización

Manejo de materiales

Distribución de planta

• Incluye movimiento, tiempo, lugar, cantidad y espacio • Asegura que ningún proceso de producción o cliente se detenga por la llegada temprana o tardía de materiales

•La distribución física es un elemento importante del sistema de producción que comprende instrucciónes de operación, control de inventarios, manejo de materiales, programación, de terminación de rutas y despacho

Diseño del trabajo

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Selección de diseño PARA MANUFACTURA Y ENSAMBLE

DISEÑO Enfoques:

Es el detalle de los materiales, formas y tolerancia de las parte individuales de un producto. Es el establecimiento de los parámetros básicos de un sistema. 12

Fabricación rápida de prototipos

Herramientas de diseño del trabajo para la manufactura y ensamble

- Determina si un producto puede desempeñar las funciones para las que fue diseñado -Determina qué también y durante cuánto tiempo puede hacerlo

• Funcionalidad óptima • Materiales correctos • Ensambles eficientes

Conduce a diseño más sólidos para la fabricación, el ensamble y la utilización del producto Permite que se hagan cambios fundamentales antes que se aplique una herramienta costosa 13

Configuración requerida del ensamble de un impulsor por motor

1

Se recomienda que los responsables del diseño se comuniquen con los ingenieros de manufactura durante la etapa del diseño Diseño propuesto del impulsor por motor

2

Rediseño del ensamble del impulsor por motor posterior al análisis del diseño del ensamble

3

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SELECCIÓN DEL PROCESO

Clasificación, según lo que hacen

Se refiere a la decisión estratégica que se hace al seleccionar la clase de procesos de producción que deben existir en la planta.

Procesos de conversión

• Convertir en un dentífrico todos los ingredientes que se enlistan en su empaque

Procesos de fabricación

• La materia prima se convierte en alguna forma específica • Ej: moldear una lámina de metal en el parachoques de un automóvil

Procesos de ensamble

• Ej: Ensamblar el parachoques de un automóvil

Procesos de prueba

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ESTRUCTURAS DE FLUJO DEL PROCESO

Taller de trabajo

Taller de lotes

Se refieren a la forma en que una fábrica organiza el flujo de material

• Estructura adecuada a la producción en volumen bajo de una gran variedad de productos no estandarizados • Ej: Empresas de impresión comercial / generalmente trabajo a pedido • Produce una variedad de productos estándar en volúmenes más o menos bajos • - se tiene una línea de producción relativamente estable • - Se producen lotes periódicos /sobre pedido o para inventario • Ej: Productos químicos especializados

Línea de ensamble Cadena de montaje

• Estructura del proceso diseñada para fabricar partes separadas. Las partes se mueven a una velocidad controlada, recorriendo una serie de estaciones de trabajo especialmente diseñadas

Flujo continuo

• Estructura del proceso, a menudo automatizada, que convierte las materias primas en un producto terminado mediante un proceso continuo. • Ej: Elaboración de cerveza 16

LÍNEA DE ENSAMBLE - CÓMO FABRICAR UN AUTOMÓVIL Electrogalvanizar con imprimador Caseta de rocío de esmalte

Horno para curar el esmalte Caseta para rociar el imprimador

Prueba de agua

Dessarrollo del ensamble de la carrocería

Caseta de rocío de esmalte

Subestación del panel de instrumentos Subestación de recorte de puertas

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Muestra la relación entre las estructuras del proceso, el volumen del producto y las características de la variedad

MATRIZ DE PRODUCTO - PROCESO Estructura del producto Etapa del ciclo de vida del producto

Estructura del proceso Etapa del ciclo de vida del proceso

I

II

III

Volumen bajo - estandarizació baja

Múltiples productos

Pocos productos importantes

Volumen elevado

suele ser uno de una clase

volumen bajo

volumen más elevado

Estandarización elevada, productos genéricos

Ninguna

I Taller de trabajo

IV

(no es factible)

Impresora comercial Restaurante francés

II

Medidas de efectividad: Flexibilidad (elevada) Costo por unidad (elevado)

Equipo pesado Cafetería

Lote III Ensamble de automóviles Burger King

Línea de ensamble IV Flujo continuo

Ninguna (no es factible)

Refinería de azúcar

Flexibilidad (baja) Costo por unidad18 (bajo)

FÁBRICA VIRTUAL

Se refiere a las actividades de manufactura que no se realizan en una planta central, sino en múltiples ubicaciones mediante proveedores y empresas asociadas como parte de la alianza estratégica o de una “cadena de suministros” más grande. Ej: Un productor de automóviles Administra una planta central

Administra todos los pasos del proceso sin importar dónde tiene lugar la producción física 19

ANÁLISIS DEL PUNTO DE EQUILIBRIO

Es un método estándar para la elección entre procesos o equipos alternativos

Una gráfica del punto de equilibrio presenta visualmente las utilidades y pérdidas alternativas debidas al número de unidades producidas o vendidas. ($000)

Número de unidades

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EJEMPLO – Análisis del punto de equilibrio Suponga que un fabricante ha identificado las siguientes opciones para obtener una parte mecanizada: Puede comprar la parte a un precio de 200 dólares por unidad (incluyendo los materiales) Puede fabricar la parte en un torno semiautomático numéricamente controlado a un costo de 75 dólares por unidad (incluyendo los materiales) Puede fabricar la parte en un centro de maquinado a un costo de 15 dólares por unidad (incluyendo los materiales). Hay un costo fijo mínimo insignificante si el producto se compra, pues un torno semiautomático cuesta 80 000 dólares y un centro de maquinado 200 000 dólares. El costo total de cada opción es: Costo de la compra = $200 x demanda Costo de producir utilizando el torno = $80 000 + $75 x demanda Costo de producir utilizando el centro de maquinado = $200 000 + $15 x demanda 21

GRÁFICA DEL PUNTO DE EQUILIBRIO DE PROCESOS ALTERNATIVOS ($000) C 300 250 200

A

150 100

D B

50 500 750 1000 CC= 200 D CT= 75 D + 80 000 CM= 15 D + 200 000

“A”

“B”

2000

75 D + 80 000 = 15 D + 200 000

200 D = 75 D + 80 000

Número de unidades D = 2 000

D = 640

VARIABLE DE LA DECISIÓN

Inversión inicial

FACTORES QUE DEBEN CONSIDERARSE Precio Fabricante Disponibilidad de modelos utilizados Requerimiento de espacio Necesidad de alimentar / equipo de apoyo

Indice de producción

Capacidad real en comparación con la calificada

Calidad de la producción

Consistencia en el cumplimiento de las especificaciones

Requerimientos de operación Requerimientos de mano de obra Flexibilidad Requerimientos de preparación Mantenimiento Caída en desuso Inventario en proceso

Índice de desperdicio Facilidad de utilización Seguridad Impacto de los factores humanos Razón de directos a indirectos Capacidades y capacitación Equipo para propósitos generales en comparación con equpo para propósitos especiales Herramienta especial Complejidad Rapidez de cambio Complejidad Frecuencia Disponibilidad de partes Lo más moderno Modificación para su utilización en otras situaciones Necesidad y tiempo oportuno para apoyar las existencias de seguridad Vincular con existencias o sistemas planeados

Efectos en todo el sistema

Actividades de control Ajustar con la estrategia de manufactura

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DISEÑO DEL FLUJO DEL PROCESO DE MANUFACTURA

Es un método para evaluar los procesos específicos seguidos por las materias primas, las partes y los subensambles a medida que se mueven a lo largo de la planta Útil para el diagnóstico Para mejorar las operaciones una vez que se ha estabilizado el sistema productivo

Dibujo del ensamble de un roturador Es solo una vista esquemática del producto que muestra las partes que lo componen

Gráfica del ensamble para el ensamble del roturador Utiliza la información expuesta en el dibujo del ensamble y define la forma en la que irán unidas las partes, su orden de ensamble y el patrón total del flujo del material 25 25

DISEÑO Y FABRICACIÓN DEL PRODUCTO GLOBAL

GLOBALIZACIÓN Proceso económico, tecnológico, social y cultural a gran escala, que consiste en la creciente comunicación e interdependencia entre los distintos países del mundo unificando sus mercados, sociedades y culturas, a través de una serie de transformaciones sociales, económicas y políticas que les dan un carácter global.

La globalización se relaciona con la capacidad de una empresa a desarrollar y producir productos destinados a regiones del mundo diferentes de su propio país. El objetivo cuando una compañía se “globaliza” es apalancar su volumen y sus conocimientos para producir ventas adicionales en los nuevos mercados 26

Debido al costo de proveer un producto en ubicaciones distantes, la compañía se ve obligada a fabricar localmente en el área del nuevo mercado, en vez de hacerlo en su propio país

EMPRESA DE RIESGO COMPARTIDO

• Es un arreglo en el que dos compañías forman una tercera de carácter dependiente para hacer negocios. • Las compañías de origen proporcionan activos, conocimientos y experiencia a la otra compañía y comparten utilidades.

El socio ideal debe tener capacidad de producción y tener un vacío en su línea de productos actual que pueda llenarse con el producto de la compañía matriz. Se deben buscar PROVEEDORES ESTRATÉGICOS no solo para proporcionar materiales para la fabricación sino también el equipo utilizado en la misma 27

Casa matriz EEUU

Mercado chino

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Módulos estándar

Módulos secundarios

• Bases de datos • Tolerancias • Elementos estandarizados

• Adecuaciones a las características únicas de cada país • Requerimiendos de idioma, preferencias locales, normas para empacado, energía eléctrica

DISEÑO DEL PRODUCTO Y SELECCIÓN DEL PROCESO

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