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©The McGraw-Hill Companies, Inc., 2004
CAPITULO 5
Ingeniería Concurrente en
elDiseño del producto y
selección del proceso.
Manufactura
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El proceso de diseño del producto
Desarrollo del producto
Diseño conceptual, mercado objetivo
Planeación del producto
Creación de mercado, Inversión
Ingeniería de producto/proceso
Herramientas, prototipos
Producción piloto / lanzamiento
Prueba de volumen, inicio de fabricación
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CALIDADCALIDAD
TRABAJO ENTRABAJO ENEQUIPOEQUIPO
HECHOSHECHOSYY
DATOSDATOS
CALIDADCALIDAD
TRABAJO ENTRABAJO ENEQUIPOEQUIPO
HECHOSHECHOSYY
DATOSDATOS
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Ingeniería Concurrente (CE)Definición
Ingeniería concurrente en vez de un solo enfoque en serie, hace énfasis en la integración interfuncional y en el desarrollo concurrente de un producto y de sus procesos asociados
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Ingeniería Concurrente (CE)…
Los equipos proporcionan el principal mecanismo de integración en los programas de CE
Hay 3 tipos de equipos: El equipo de administración El equipo técnico Los equipos de diseño-construcción
La reducción del tiempo para terminar un proyecto es una de los principales beneficios de CE
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Diseñar para el cliente
Despliegue de la función de calidad, QFD
Análisis del valor/Ingeniería del valor
El producto ideal para el cliente
Casa de la calidad
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Diseñar para el cliente: Despliegue de la función de calidad (QDF, Toyota)
Equipos interfuncionales de mercadotecnia, ingeniería del diseño y fabricación
La voz del consumidor
La Casa de la calidad
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Casa de la calidad
Requerimientos del cliente
Importancia para el
cliente.
Fácil de cerrar
Se mantiene abierta en una cuesta
Fácil de abrir
No entra el agua con la lluvia
No produce ruidos en carretera
Ponderación de importancia
Características técnicas
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10 6 6 9 2 3
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3
2
X
X
X
X
X
Correlación:
Fuertemente positiva
Positiva
NegativaFuertemente negativa
X*
Evaluación competitiva
X = NosotrosA = Comp. AB = Comp. B(5 es óptimo
1 2 3 4 5
X AB
X AB
XAB
A X B
X A B
Escala de importancia:
Alta = 9
Mediana = 3
Pequeña = 1Valores objetivo
Red
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La matriz ayuda al equipo a traducir los requerimientos del cliente en metas concretas de operación o ingeniería.
La matriz ayuda al equipo a traducir los requerimientos del cliente en metas concretas de operación o ingeniería.
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Análisis del valor / Ingeniería del valor El propósito es simplificar los productos y
procesos. Su objetivo es lograr un mejor desempeño o
equivalente a menor costo ¿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?
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Diseñar para el cliente Diseño industrial
Estética
Ergonomía
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ERGONOMÍA El diseño del lugar de trabajo, las herramientas,
el equipo y el entorno de manera que se ajusten al operario humano se llama ergonomía
Adecuar el lugar de trabajo al operario Proporcionar posibilidades de ajuste Mantener posturas neutrales Minimizar repeticiones Usar agarre con fuerza cuando se requiera Emplear agarre de contracción para precisión y
no fuerza
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Despliegue de la función de calidad Equipos interfuncionales de mercadeo,
ingeniería de diseño y manufactura
Voz del cliente
Casa de calidad
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DiseñoDiferentes significados Diseño estético del producto El establecimiento de los parámetros
básicos de un sistema Es como el detalle de los materiales,
formas y tolerancias de las partes individuales de un producto
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Diseño para manufactura Actitud tradicional del diseñador:
“Nosotros lo diseñamos, ustedes lo construyen“, lo que se califica como “Enfoque del otro lado de la pared”
CE “Hagamoslo simultáneamente y juntos el
trabajo”
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Diseño de productos para manufactura y ensamble, DFMA Las mejoras más importantes se originan en
la simplificación del producto, al reducir el número de partes separadas:
1. ¿Durante la operación del producto, la parte añadida funciona en relación con las otras ya ensambladas?
2. ¿La parte añadida debe ser de un material diferente o se debe de aislar de las otras ya ensambladas?
3. ¿La parte añadida debe separarse del resto para permitir el desensamble del producto con fines de ajuste o mantenimiento?
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Tipos de procesos De conversión (Ej. De láminas de hierro a
láminas de acero)
De fabricación, las mp se convierten en alguna forma específica (Ej. Oro a corona de un diente)
De ensamble (Ej. Ensamblar un tubo de escape al auto)
De prueba, (Ej. De la calidad de los productos)
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Estructuras de flujo del proceso Taller de trabajo, pequeños lotes (Ej. Centro de
copias haciendo una copia a un estudiante)
Taller de lotes, estandarizado hasta cierto punto, línea de productos relativamente estable (Ej. Centro de copias haciendo trabajos de 10, 000 unidades para un cliente, productos químicos, etc)
Línea de ensamble o cadena de montaje (Ej. Fábrica de automóviles)
Flujo continuo, altamente automatizada (Ej. Productor de jabón en polvo)
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IVFlujo continuo
III.Línea de ensamble
II.Lotes
I.Taller de trabajo
Volumen bajo,
producto único
Productos múltiples, volumen
bajo
Pocos productos grandes, volumen más alto
Alto volumen,
alta estandari-zación,
Imprenta comercial Restaurante francés
Equipo pesadoCafetería
Ensamble de automóvilesBurger King
Refinería de azúcar
Flexibilidad (alta)Costo unitario (alto)
Flexibilidad (baja)Costo unitario (bajo)
Fuente: Adaptado de Robert Hayes y Steven Wheelwright, Restoring Our Competitive Edge: Competing through Manufacturing, Nueva York, John Wiley & Sons, 198, p. 209. 13
Etapas principales de los ciclos vitales de los productos y procesos
Etapas principales de los ciclos vitales de los productos y procesos
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La fábrica virtualDefinición
La fábrica virtual se refiere a actividades que no se realizan en una planta central, sino en múltiples ubicaciones mediante proveedores y empresas asociadas como parte de una alianza estratégica o de una “cadena de suministros” más grande.
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Fábrica virtualCambiar de la producción centralizada a ....
...una red integrada de capacidades.
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Tecnología de operaciones
Sistemas de hardware
Sistemas de software
Manufactura integrada por computador
Tecnologías en servicios
Beneficios
Riesgos
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Sistemas de hardware Máquinas de control numérico (NC)
Centros de mecanizado
Robots industriales
Sistemas automatizados de manejo de materiales
Sistemas flexibles de manufactura (FMS)
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Sistemas de software Diseño asistido por computador (CAD)
Sistemas automatizados de planeación y control de manufactura (MP & CS)
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Manufactura integrada por computador Diseño del producto y del proceso
Planeación y control
El proceso de manufactura
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Análisis del Punto de Equilibrio
Un método estándar para escoger entre procesos o equipos alternativos
Presenta visualmente las utilidades y pérdidas alternativas debidas al número de unidades producidas o vendidas
Más adecuado cuando los procesos y el equipo implican una considerable inversión inicial y un costo fijo, y también cuando los costos variables son razonablemente proporcionales al número de unidades producidas
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Punto de equilibrio…PE demanda =PE demanda =
Costo de compra o de producir el equipo precio por unid - costo por unid o bien Total de costos fijos del proceso Precio unitario al consum - CV unitarios
Costo de compra o de producir el equipo precio por unid - costo por unid o bien Total de costos fijos del proceso Precio unitario al consum - CV unitarios
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Ejemplo Suponga que usted quiere comprar una
nueva computadora que costará $5,000. Será usada para procesar órdenes escritas de clientes que pagarán $25 por el servicio. El costo de mano de obra, electricidad y el formulario usado asciende a $5 por cliente. ¿Cuántos clientes será necesario atender para estar en PE con nuestros costos?
PE Demanda: =5,000/(25-5) =250 clientes
Suponga que usted quiere comprar una nueva computadora que costará $5,000. Será usada para procesar órdenes escritas de clientes que pagarán $25 por el servicio. El costo de mano de obra, electricidad y el formulario usado asciende a $5 por cliente. ¿Cuántos clientes será necesario atender para estar en PE con nuestros costos?
PE Demanda: =5,000/(25-5) =250 clientes
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TOMA DE DECISIONES
ANÁLISIS DEL PUNTO DE EQUILIBRIO: PARA EVALUAR UN NUEVO PRODUCTO EVALUAR EL DESEMPEÑO DE UNO
EXISTENTE DETERMINAR EL VOLUMEN DE VENTAS AL
CUAL LOS INGRESOS IGUALAN A LOS COSTOS
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TOMA DE DECISIONES
COSTOS TOTALES = F + (cv) Q
INGRESOS TOTALES = Pq
PUNTO DE EQUILIBRIO: CT = IT Q = F / ( p - cv)
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EJEMPLO WILLIAMS PRODUCTS ESTA EVALUANDO INTRODUCIR UN
NUEVO PRODUCTO A SU LINEA. WILLIAMS ESTIMA LOS CV=$5 POR UNIDAD, LOS CF ANUALES = $46,500
SI p=$17 c/u, CUANTOS DEBERA VENDER PARA ALCANZAR EL PUNTO DE EQUILIBRIO?
SUS PROYECCIONES DE VENTAS SON DE 8,000 U. EL PRIMER A#O SI p=$12.50, Y DE 10,000 SI p=$11.50
CUAL SERA LA ALTERNATIVA DE MAYORES BENEFICIOS? QUE OTRA CONSIDERACION DEBERA DE TENER EN CUENTA
ACERCA DE FABRICAR Y MERCADEAR EL NUEVO PRODUCTO? Q= 46500/(17-5) = 3875 U. UT1 = 8000*12.5 - (46500 + 8000*5) =$13,500 UT2 = 10000*11.5 - (46500+10000*5) =$18,500
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PUNTO DE EQUILIBRIO
0
20000
40000
60000
80000
100000
120000
140000
160000
0 3875 8000
INGRESOS
COST TOT
•DEBERÁ DE CONSIDERAR ESTRATEGIAS DE MERCADEO, OPERACIONES Y FINANCIERAS
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PUNTO DE EQUILIBRIO PARA EVALUAR DOS
PROCESOS CUANDO SE DESEA EVALUAR DOS PROCESOS O UN PROCESO INTERNO Y LA COMPRA DE UN SERVICIO O MATERIAL EXTERNO
DEBEN DE ESTUDIARSE TODOS LOS COSTOS Y LAS VENTAJAS DE CADA UNO
EL ANALISIS DETERMINA LAS CANTIDADES PARA LAS CUALES LOS COSTOS TOTALES SON IGUALES PARA LAS DOS ALTERNATIVAS
F1+ (cv1)Q = F2 + (cv2)Q Q = ( F1 - F2 ) / ( cv1 - cv2 )
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DECISIONES DE HACER O COMPRAR, EJEMPLO
EL GERENTE DE UN RESTAURANTE DE COMIDA RAPIDA ESTA AGREGANDO ENSALADA A EL MENU. HAY DOS OPCIONES, EL PRECIO AL CONSUMIDOR DEBE DE SER EL MISMO. ABRIR UNA BARRA DE ENSALADA CON UN EMPLEADO A MEDIO
TIEMPO. SE ESTIMAN COSTOS FIJOS DE $12,000 Y CV DE $1.50 POR ENSALADA
LA OPCION DE COMPRA ES DE ENSALADA PRE-EMPACADA, SE COMPRARA A $2 CADA ENSALADA Y SE REQUERIRAN INSTALACIONES Y REFRIGERACION ADICIONAL CON COSTOS FIJOS DE $2400
SE ESPERA VENDER 25,000 ENSALADAS ANUALES
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EJEMPLO Q = (F1 - F2) / (cv1 - cv2) Q = (12,000 - 2,400) / ( 2 - 1.5 ) Q = 19,200 ENSALADAS DADO QUE LA PROYECCION DE VENTAS (25, 000) ES MAYOR QUE EL PUNTO DE EQUILIBRIO
(19,200) , LA OPCION DE PRODUCIR ES PREFERIDA SOLAMENTE SI EL RESTAURANTE ESPERARA VENDER
MENOS DE 19,200 SERIA MEJOR LA OPCION DE COMPRAR
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Diseño del flujo del proceso de manufacturaDefinición
El diseño del flujo del proceso de manufactura es un método para evaluar los procesos específicos seguidos por las MP, las partes y los subensambles a medida que se mueven a lo largo de la planta
Las herramientas de administración de las operaciones más comúnmente utilizadas en la planeación y el diseño del flujo del proceso son: Los dibujos del ensamble, Hojas de ruta y Gráficas del flujo del proceso
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Diagrama de ensamble (o Gozinto)
A-2SA-2
4
5
6
7
Anillo de cierre
Separador, resorte retén
Remaches (2)
Resorte-retén
A-5Componente u operación de ensamble
Inspección
16©The McGraw-Hill Companies, Inc., 1998
Irwin/McGraw-Hill
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Carta de Flujo del proceso
Material recibido del proveedor
Inspeccionar los materiales ¿Defectos?
Regresar al proveedor para reposición
Si
No, Continúe…
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CONSERVACIÓN DE FRESASDiagramas de producción para tres técnicas de conservación
http://www.fao.org/docrep/008/y5771s/y5771s03.htm
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http://www.apm.com.mx/portal/Proceso.html
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©The McGraw-Hill Companies, Inc., 2004
http://www.holcim.com/CL/ESC/id/-1610625603/mod/gnm20/page/editorial.html
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©The McGraw-Hill Companies, Inc., 2004
Diagrama de flujo para producir helados
http://turnkey.taiwantrade.com.tw/showpage.asp?subid=023&fdname=FOOD+MANUFACTURING&pagename=Planta+de+produccion+de+helados
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PLANTA DE PRODUCCIÓN DE PANTALONES JEANS
http://turnkey.taiwantrade.com.tw/showpage.asp?subid=181&fdname=TEXTILES&pagename=Planta+de+produccion+de+pantalones+jeans
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Diseño y manufactura de productos globales Joint Ventures
Proveedores estratégicos
Estrategia de diseño de productos globales
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Medición del desempeño del desarrollo del producto
Medidas •Frecuencia de nuevos producidos introducidos•Tiempo de introducción al mercado•Número indicado y terminado•Porcentaje de venta de nuevos productos
•Frecuencia de nuevos producidos introducidos•Tiempo de introducción al mercado•Número indicado y terminado•Porcentaje de venta de nuevos productos
MercadoMercado
ProductividadProductividad
CalidadCalidad
•Horas de ingeniería por producto•Costo de materiales y herramientas por proyecto
•Horas de ingeniería por producto•Costo de materiales y herramientas por proyecto
•Conformidad y confiabilidad en el uso•Satisfacción en el diseño y funcionamiento•Rendimiento en la fábrica y en el campo
•Conformidad y confiabilidad en el uso•Satisfacción en el diseño y funcionamiento•Rendimiento en la fábrica y en el campo
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Tecnología “El conocimiento práctico, los objetos
físicos y los procedimientos que se usan para generar productos y servicios” (Krajewski)
La destreza y la experiencia están incorporadas a este conocimiento, pueden escribirse en manuales o procedimientos
Los tres componentes trabajan juntos:
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Compras• Comunicacio-
nes• Transportes • EDI, (Interc.
Electr. Datos)• Manejo de
materiales• Pruebas • Almacenaje • Tecn. Inform.• Tecn. Oficina
Operaciones de servicios
• Procesos básicos
• Pruebas • Manejo de mat.• Tecn. oOicina• Tec. Informac.
Operac. de manufactura
• Procesos básicos
• CIM (Manuf.Integr. por Comput)
• Manejo de mat.• Tecn. Oficina• Tec.Informac.• Pruebas • Almacenaje
Distribución• Comunicacio-
nes• Transportes • EDI, (Interc.
Electr. Datos)• Manejo de
materiales• Pruebas • Almacenaje • Tecn. Inform.• Tecn. Oficina
Mercadeo y ventas
• Comunicaciones • Tecnología de
los medios• Comercio
electrónico• Pruebas • Tecn. Oficina• Tec.Informac.• Pruebas
Proveedores Clientes
Tecnología de procesos a lo largo de la cadena de
suministro
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Procesos bProcesos básicos en ásicos en serviciosserviciosTecnología de procesos
Transferencia electrónica de fondos y procesadoras de cheques codificados
Piloto automático y sistemas de navegación marítima
Exploradores asistidos por comp., sistemas para sillas de dentistas
Máquinas vendedoras y terminales exploradoras ópticos de correo
Sistemas electrónicos de reservaciones y sist. elect. de llave y cerradura
Tipo de industria
Banca
Transportes
Salud
Comercio mayorista y al detalleHoteles
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Procesos básicos en Procesos básicos en manufacturamanufactura
Tecnlogía de procesos
Reacciones químicas y refinación
Moldeo y corte
Aserrado y láser ópticoPintura y pulidoSoldering and screw
fastening
Tipo de industria
Modificación de propiedades físicas de materiales
Cambio de la forma de materiales físicos
Maquinado a dimensiones fijas
Preparación del acabado de superficies
Table 4.1
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Tecnología de procesos• Hardware• Bases de datos• Software• Telecomunicaciones
• Tecn. de planific y presup.• Interc. Elect. Datos (EDI)• Tecn. Inform. • Tecn. Ofic.• Comercio electrónico
• Tecnol. de capacitación• Tecn. Ofic. • Evaluación de rendimiento• Investig. Motivacional • Tecnol. Inform.
• Tecnologia de producto
• Office technology• Tecn. Inf.• Tecn. Procesos • Tecn. Planta Piloto• Diseño asitido por
computadora (CAD)
• Tecnol. Planif. y presup.• Tecn. Ofic • Bases de datos en línea• Tecn. Inform.
Contabilidad
ingeniería
Finanzas
Operaciones
Recursos humanos
Sistemas de inform. para la
admón.
Figure 4.1 (b)
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Etapas de Etapas de investigación y investigación y desarrollodesarrollo
Nuevos procesos
Nuevos productos o
servicios
Genera nuevos conocimientos e inicia avances tecnológicos
Etapa 1Investigacion
básica
Resuelva problemas prácticos mediante la aplicación de los hallazgos de la investigación básica
Etapa 2Investigación
aplicada
Crea nuevos productos o procesos para satisfacer necesidades del mercado
Etapa 3Desarrollo
Proveedores y asociaciones de empresas
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Estrategia de tecnología Dado que cambia con rapidez y debido a
la multiplicidad de tecnologías disponibles Deben tomarse decisiones inteligentes y
bien informadas sobre las nuevas tecnologías de productos y procesos
Una nueva tecnología debería generar una ventaja competitiva de algún tipo
Ésta se genera al incrementar el valor de un producto para un cliente o al reducir los costos de llevar el producto al mercado
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©The McGraw-Hill Companies, Inc., 2004
Adecuación a las prioridades competitivas Averiguar cómo puede ayudar el cambio
tecnológico a que una empresa satisfaga las prioridades competitivas de costo, calidad, tiempo y flexibilidad
Las nuevas tecnologías pueden edificar las nuevas capacidades de producción que sirven de base para a nuevas estrategias
No solo debe de preservarse el pasado, sino también crear el futuro