Diseno_de_productos_y_procesos_AV

FUNDAMENTOS DE LA INGENIERÍA INDUSTRIAL

Unidad 7

Ingeniería del Producto y Procesos de Manufactura

Ingeniería del Producto: Diseño

Problemática

• Rápida y acertada adaptación de productos y / o servicios

• El mercado exige nuevos producto y/o servicios

• La competitividad hace que las empresas replanteen sus productos y/o servicios para alcanzar la satisfacción de sus clientes

• Es esencial un sistema de diseño y desarrollo eficiente que prevea los problemas desde un inicio.

• El costo del desarrollo y diseño se incrementa exponencialmente en la etapa de producción

Problemática

Costo por modificación en diferentes etapas de desarrollo

$100

$1$10

$0.00

$20.00

$40.00

$60.00

$80.00

$100.00

Diseño Pruebas Producción

Cos

to n

orm

aliz

ado

por

mod

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ción

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igin

al

Variación de los costos de adecuación en las distintas etapas de desarrollo y diseño

Ciclo del Desarrollo

Personas

Tecnología Sistemas

Producto

Lanzamiento

Desarrollo

Diseño

Análisis

Cont

exto

Or

gani

zaci

onal

Equipos

Herramientas

Facilitadores

• Formulacióndel nuevo servicio objetivos / estrategias•Generación de ideas y modelos• Desarrollo de conceptos y pruebas

• Análisis de Negocios•Autorización del Proy.

• Lanzamiento Total• Revisión posterior

• Diseño del servicio procesos y pruebas•Programa de Mkt diseño y pruebas• Entrenamiento• Corrida piloto y pruebas• Test de marketing

Procesos de desarrollo y organizaciones

• El desarrollo de productos y/o servicios debe estar bien definido en las organizaciones.

• Secuencia de pasos o actividades que debe seguir una empresa para concebir, diseñar y comercializar un producto.

• Un proceso de desarrollo bien definido es de gran utilidad:» Aseguramiento de la calidad » Coordinación» Planeación» Administración eficaz» Mejoras

Proceso de desarrollo

Específico del producto que se éste desarrollando.1. Planeación2. Desarrollo del concepto3. Diseño del sistema-nivel4. Diseño de detalle5. Pruebas y refinamiento6. Escalamiento a producción

Planeación

• Inicia en la estrategia corporativa e incluye una evaluación de la tecnología y oportunidades de mercado

• El resultado de esta etapa es la declaración de la misión del proyecto, identificación del mercado objetivo, las metas del negocio, las suposiciones y restricciones

Desarrollo del concepto

• Se identifican las necesidades del mercado• Se generan y evalúan las alternativas conceptuales del

producto• Se seleccionan algunos conceptos para seguir desarrollándolos• Descripción de la forma, función y características del producto

y/o servicio

Diseño del sistema-nivel

• Se define la arquitectura del producto o servicio y su descomposición en subsistemas y componentes

• Se define un esquema del sistema de producción • Se establecen las especificaciones funcionales del producto

o servicio

Diseño de detalle

• Se establece las características ( geometría, materiales y tolerancias ) de todas las partes del producto o servicio

• Se determina que partes se fabricarán y que partes se comprarán.

• Se planifica el proceso y se diseñan las herramientas necesarios para cada parte que se fabricará

Pruebas y refinamiento

• Se fabrican prototipos alfa y se someten a las pruebas necesarias para establecer si el producto o servicio responde a las necesidades del cliente (opera como fue diseñado)

• Se fabrican los prototipos beta y se prueba en ellos el sistema planificado de producción, se evalúa la confiabilidad y rendimiento del producto.

Escalamiento a producción

• Se produce el producto o servicio con el sistema planificado de producción con el objetivo de entrenar a los operarios así como identificar y resolver los últimos detalles de los procesos de producción.

• Los productos producidos en esta etapa se distribuyen entre clientes selectos para que estos determinen su adecuación.

Estudio Proceso Desarrollo Nuevos Productos

Comercialización

Filtrado

Anal. negocio

Desarrollo Pruebas

Un sóloProductoexitosoNuevas

Ideas

Tiempo Acumulado

Planeación de productos

Identificar oportunidades

Proceso de desarrollo del

productoCompletar la

planeación del pre-proyecto

Asignar recursos y calendarizarEvaluar y

jerarquizar proyectos

Portafolio de proyectos Plan del

productoDeclaración de la misión

Estrategias posibles en el desarrollo de nuevos productos

• Liderazgo tecnológico (investigación)

• Enfocado en el cliente (trabaja en colaboración con cliente)

• Liderazgo en costo (eficiencia productiva)

• Imitación (siguen tendencias del mercado)

Misión del Producto

Descripción del producto Características del producto

Metas corporativas Objetivo de ventas

Mercado primario Dirigido a

Mercado secundario Dirigido también a

Suposiciones Del producto

Grupos involucrados Todos los involucrados en el desarrollo

Misión del Producto: Ventilador de Mesa

Descripción del producto Ventilador de mesa eléctrico, para uso nacional (220 V), ligero disponible en tiendas de electrodomésticos.

Metas corporativas Captar 15% del mercado en un lapso de 5 años.

Mercado primario Hogares

Mercado secundario Oficinas y bodegas

Suposiciones Eléctrico (220 V), para corriente alternaBajo consumo energéticoLigeroAmigable al medio ambiente

Grupos involucrados AccionistasDpto. de logísticaDpto. ambientalDpto. de producciónEquipo de diseño

Establecimiento de especificaciones ( QFD)

• La identificación de las necesidades y la generación de las especificaciones ingenieriles se realizarán con el método QUALITY FUNCTION DEPLOYMENT (QFD) .• El método QFD ayuda a generar la información necesaria para desarrollar las especificaciones ingenieriles en el proceso de diseño comparándolo con otro existente en el mercado

Ejemplo de la casa de la calidad

Productividad: Indicadores de Eficiencia y Rendimiento

Productividad

• Es la relación entre producción e insumo

» PRODUCCIÓN» INSUMO

• Se puede hablar de productividad de mano de obra (H-H), de maquinaria (H-M), de terrenos-edificios,de materia prima y total.

• La producción se mide en unidades de producción, tales como latas, camisas, vasos, etc. y los insumos en diferentes unidades de medida, tales como kilos, metros, calorías, etc.

Ciclo de productividad

• Al definirse la productividad como el cociente entre lo producido y los insumos utilizados para ello, esto implica que se realiza en un período de tiempo determinado, cuyo ciclo de producción será un parámetro para comparar sistemas de producción alternativos o propuestos versus el actual o tradicional.

Condiciones previas para el aumento de la productividad

• Se precisa la acción de: gobierno, empleadores y trabajadores.

• Se debe disponer de:– Programas equilibrados de desarrollo económico– Mantener el nivel de empleo– Crear oportunidades de empleo– Mantener una dirección adecuada.– Actitud y motivación de los trabajadores

Productividad de la empresa

• Los factores de la productividad son:• EXTERNOS A LA EMPRESA:

– Nivel general de demanda de bienes– Régimen tributario– Tipos de interés– Disponibilidad de recursos

Productividad de la empresa

• INTERNOS DE LA EMPRESA:– Terrenos y edificios– Mano de obra– Equipo y maquinaria– Materiales

Indicadores de eficiencia

• La eficiencia se define como el cociente entre la salida útil y las entregadas necesarias para conseguirla, por lo tanto la productividad es el indicador por excelencia de la eficiencia en el área PRODUCCION-OPERACIONES-INGENIERIA.

Objetivos del área

• Reducción de los costos.• Cumplimiento de las entregas.• Mejora de la calidad.• Aumento de la flexibilidad.• El servicio a los clientes.

Técnicas de mejoramiento de la productividad

– Selección y posicionamiento de productos– Diseño del producto– Normalización– Normas de calidad– Dimensionamiento de las instalaciones– Diseño del proceso de producción– Disposición de planta– Diseño de sistema de gestión de personal– Sistemas de planificación y control

Causas de baja productividad en empresas de servicios

• Empresas con intensiva mano de obra por lo que la aplicación de tecnología se hace difícil.

• Procesamiento de servicio individualizado.

• Tareas intelectuales de profesionales con posibilidad de grandes diferencias entre las mismas.

Procesos de Producción

Proceso

Concepto de Proceso

Conjunto de actividades que toman una entrada (insumos/costos)(recursos de la organización) y la convierten en una salida (productos/beneficios), con el consiguiente valor agregado, que es lo que dará una de las ventajas competitivas más importantes a la organización y la diferenciará de otras empresas que produzcan lo mismo.

Concepto de Proceso

PROCESO

PLANTA TRABAJO

ENTRADAS SALIDAS

ActivosTecnología

Directos(insumos)

Cultura y Climaorganizacional

Indirectos (materiales)

Personas/mano de obraConocimientos

Producto terminado(bien o servicio)

La razón de ser del proceso es generar valor.

Debe ser desarrollado de una manera repetitiva, secuencial y eficiente.

Debe ser estable, medible, controlable, flexible y adaptable.

Concepto de Proceso

Procesos y Compromisos

• Los compromisos son centrales a la noción del proceso

• Los procesos funcionan gracias a una cadena de compromisos

• Compromiso-Responsabilidad-Habilidad (empowerment) siempre van juntos.

Funciones de la empresa

• La empresa funciona como un todo y está constituída por tres columnas básicas que operan integral, coordinada y racionalmente, que tienen en la misión y los objetivos de las organización la brújula que orientará el uso de los recursos y en la productividad, la herramienta de medición de la gestión.

• Estas funciones son: Finanzas, Operaciones y Marketing. Unidas por una columna central: Recursos Humanos, y apoyadas por una quinta: Logística.

Funciones de la empresa

OPERACIONES

RECURSOS HUMANOS

MARKETINGFINANZAS

$

LOGÍSTICALOGÍSTICA

Finanzas

Encargada de realizar las inversiones de activo fijo (instalaciones, equipos, etc.), como de activo circulante (mano de obra, materias primas, etc.). La selección de dichas inversiones están de acuerdo a determinados objetivos de rentabilidad, generando la estructura del activo.

Marketing

Encargada de detectar las necesidades de los consumidores y a partir de ellas, decidir los bienes y servicios que deben satisfacerlas, así como realizar la previsión de ventas correspondientes.

Operaciones

Encargada de obtener los bienes y servicios que deberán satisfacer las necesidades detectadas por la función comercial.

Se definen aquí los objetivos a largo plazo, diseñando estrategias coherentes con los mismos.

Estos objetivos y estrategias deben definir el diseño del proceso de operaciones, en el cual se deciden las inversiones en estructura y tecnología.Diseña a medio y corto plazo las actividades interrelacionadas:– Concretando objetivos– Determinando las cantidades de productos y servicios a

elaborar, así como los correspondientes momentos de tiempo (planificación)

Operaciones

– Decidiendo qué componentes hay que producir o adquirir y en qué fechas, para satisfacer el plan elaborado para los productos (programación).

– Viendo qué actividades deberán desarrollar las distintas unidades productivas y en qué momento, para cumplir lo previsto en la fase anterior.(programación del día a día)

– Considerando en todos los niveles la problemática de la capacidad, de forma que se elaboren planes y programas factibles.

– Teniendo en cuenta las necesidades de materiales, tanto de productos terminados como de componentes e insumos.

– Desarrollando los controles necesarios para la detección y corrección de posibles desviaciones de los objetivos.

Recursos Humanos

Encargada del proceso de gestión de recursos humanos, que comprenden los procesos básicos, formados por el análisis de puestos de trabajo y la planificación de personal, procesos de integración (reclutamiento, selección y socialización del personal), procesos de desarrollo (promoción y formación), procesos de evaluación del personal y por último, los procesos de compensación (valoración y retribuciones de los individuos).

Logística

La logística es aquella función que provee el soporte a las operaciones de los recursos básicos: materiales, mano de obra, maquinarias, métodos, moneda, medio ambiente y mentalidad.

El nombre se hereda del ambiente militar que significa soporte, apoyo, abastecimiento de los recursos que necesitan para operar sin interrupciones.

Recursos y Objetivos

Mano de obra(personas)Máquinas(activos productivos)Materiales(directos e indirectos)Medio ambiente(clima organizacional)Mentalidad(cultura organizacional)Moneda(dinero)

Cantidad

Calidad

Costos

Tiempo Operaciones

RECURSOS

OBJETIVOS

PLAZOS

CONTROL

Enemigos, exigencias y aliados de los recursos

Excesos, sobrantes (MURI)Desperdicios, mermas (MUDA)

Desbalances, inseguridades (MURA)

Clasificar (SEIRI)Orden (SELTON)

Limpieza (SHUKAN)Disciplina (SHITSUKE)

Mantenimiento (SEIKETSU)

Cero defectosCero inventarios

Cero retrasosCero papelesCero averías

Cero sorpresasCero desperdicio

ENEMIGOS

EXIGENCIAS ALIADOS

Dentro del área de operaciones es fundamental el elegir el proceso que apoye mejor su estrategia de flujo. La decisión sobre la selección depende de los volúmenes y el grado de personalización que se vayan a suministrar.

Una selección de proceso se puede aplicar a una instalación completa o sólo a un segmento de su proceso total. Se debe tener en cuenta:

– Integración vertical– Flexibilidad de recursos (cuellos de botella)– Participación del cliente (autoservicio)– Intensidad de capital (automatización)

Área de Operaciones

La estrategia de flujo es la que determina cómo se debe organizar el sistema de operaciones para manejar el volumen y variedad de productos o servicios que brindará.

Con una estrategia flexible, el sistema se organiza en torno a los procesos utilizados para elaborar el producto o servicio.

Con una estrategia de flujo en línea, el sistema está organizado alrededor del producto o servicio mismo.


Estrategia de Flujo Flexible: Para producir una amplia variedad de productos y servicios de volumen bajo. Diferentes tipos de máquinas o empleados con diferente conjuntos de habilidades, son agrupados para hacerse cargo de todos los productos o servicios que requieren el desempeño de una función específica y diversos productos y servicios pasan de un procesos a otro.


Estrategia de Flujo de Línea: El equipo y los empleados están organizados en torno al producto o servicio. Se ajusta a la producción de unos cuantos productos servicios o productos en volúmenes altos y se presta al uso de instalaciones sumamente automatizadas.

Todos los productos o clientes siguen un patrón lineal a lo largo de la instalación. Este sistema puede duplicar algunas operaciones, pero los productos, o los clientes , no tienen porque competir por recursos limitados.


Estrategia de Flujo Intermedio: Está en el medio de las dos anteriores. Los volúmenes de productos o servicios son relativamente altos y el sistema tiene que ser capaz de manejar los pedidos de varios clientes al mismo tiempo.

En las manufacturas, si la demanda es suficientemente previsible, operaciones puede fabricar algunos productos o componentes estándar antes de recibir pedidos concretos de los clientes.

El patrón general de flujo sigue siendo desordenado pero surgen ciertas rutas dominantes.


Flujos Flexible:Taller de

herramientas, Centro de salud

Flujos Intermedios:Taller de imprenta,

Clínica de salud

Flujos de Línea:Planta de ensamble,

Cafetería

Flujos desordenados

Ninguno

Patrón de Flujo

Flujos lineales

Volumen

Volúmenes bajos Volúmenes moderados Volúmenes altos

Ninguno

Desordenados pero con algunos flujos dominantes


Los tipos de procesos son:

• De proyecto• De producción intermitente• Por lote o partida• En línea• Continuos


Proceso de Proyecto: Se caracteriza por un alto grado de personalización de puestos, el amplio alcance cada proyecto y la liberación de una cantidad sustancial de recursos una vez que el proyecto concluye. Se localiza en el extremo correspondiente a la personalización y bajo volumen.

La secuencia de operaciones y el proceso incluido en cada una de ellas son únicos para cada proyecto se venden a sí mismas en función de sus capacidades, más que en términos periódicos y servicios específicos. Ejemplo: Construcción de un centro comercial, integración de un programa completo de capacitación


Boeing: Proceso de Proyecto

Proceso de Producción Intermitente: La personalización es relativamente alta y el volumen de cualquier productos o servicios es particularmente bajo. Sin embargo, los volúmenes no son tan bajos como para los procesos de proyecto. La fuerza de trabajo y el equipo son flexibles y se ocupan de diversas tareas. Normalmente elaboran productos por pedido y no los producen con anticipación.

Las necesidades específicas del siguiente cliente se desconocen y la frecuencia de los pedidos repetidos de un mismo cliente es imprevisible.

Ejemplo: Atención médica en una sala de emergencia, producción del vaciado de un metal para un pedido personalizado.


Hospital Lower Florida Keys: Proceso de Producción Intermitente

Proceso por Lotes: Se distingue de la producción intermitente por: volúmenes más altos, los mismos productos o servicios se suministran repetidamente. La variedad se logra por una estrategia de ensamble por pedido, que por la estrategia de fabricar por pedido. Algunos componentes que forman parte del producto final o servicios final suelen producirse por adelantado. Los lotes de producción o los grupos de clientes se manejan por cantidades más grandes.

Se procesa un lote producto o un grupo de clientes y en seguida la producción se ajusta al siguiente.

Ejemplo: Elaboración de componentes para alimentar una línea de ensamble, programación de viaje en avión de un grupo de personas.


Teatro de New York: Proceso por Lote

Proceso en Línea: Se localiza entre procesos por lotes y continuos, sus volúmenes son altos y los productos o servicios correspondientes están estandarizados, lo cual permite organizar los recursos en torno a un producto o servicio. Los materiales avanzan en forma lineal de una operación a la siguiente, de acuerdo con una secuencia fija, y se mantiene poco inventario entre una operación y otra.

Cada operación realiza el mismo proceso una vez y otra con escasa variabilidad en los productos o servicios suministrados. Los pedidos de producción están directamente vinculados con los pedidos de los clientes

Ejemplo: producción de aparatos domésticos y juguetes y en servicios de comida rápida y cafeterías.


Mc Donald´s: Proceso en Línea

Proceso Contínuo: Representan el extremo final de la producción estandarizada, de alto volumen y con flujos rígidos. Generalmente un material primario , como un líquido, un gas, se mueve sin cesar a lo largo de una instalación. Los sistemas de producción tienen, más parecido con una serie de entidades separadas, que con un conjunto de operaciones conectadas entre sí.

Con frecuencia el proceso es intensivo en capital y no se interrumpe durante las 24 horas, a fin de maximizar la utilización del equipo y evitar los costosos paros y nuevas puestas en marcha.

Ejemplo: Planta productoras de cerveza y químicos.


Panadería King Soopers: Procesos por Lote, Intermitente, en Línea


Flujos Flexible

Flujos Intermedios

Flujos de Línea

Alta

Ninguno

Personalización

Baja

Volumen

Bajo Alto

Ninguno

Proceso de proyecto

Proceso de producción

Proceso porlotes

Proceso enlínea

Procesocontinuo

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