Tendencias, Drivers, Retos y Oportunidades de los Sistemas de Fabricación Futuros.
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1 Julio 2013
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Julio 2013
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ÍNDICE
Introducción 3
La Importancia de la Industria Manufacturera 5
Principales Tendencias y Dinámicas que afectan a la Evolución de la Industria Manufacturera 8
Qué Posiciones adoptan las distintas Economías frente al Reto de la Fabricación (Algunos Ejemplos) 23
La Visión de TECNALIA sobre los Sistemas de Fabricación del Futuro 27
Referencias 29
3
INTRODUCCIÓN
La fabricación sigue siendo uno de los principales motores de creación de riqueza en
los países puesto que tiene un importante efecto tractor sobre otros sectores
económicos y contribuye de manera importante a las actividades comerciales y de
I+D+i., etc.
Los datos de diversos estudios nos demuestran que son los países con políticas que
apoyan a la fabricación, y sobre todo países con fabricación de alto valor añadido,
aquellos que están sobreviviendo mejor a la crisis. De igual forma son las empresas
manufactureras que utilizan factores ligados al conocimiento las que están mejorando
su productividad y sus resultados.
Conocer las tendencias de futuro y los retos asociados, así como los factores que
pueden dar solución a esos retos, permiten a las empresas ser capaces de anticiparse
y convertir esos retos en oportunidades para sus negocios.
En este informe se realiza una síntesis de las tendencias, drivers, retos y
oportunidades que afectarán al sector de la industria manufacturera en el futuro. Para
ello se ha realizado un análisis de los principales estudios prospectivos e informes
sectoriales para el período 2015 - 2030, en relación a los sistemas de fabricación.
Se han agrupado las tendencias específicas que pueden afectar a la industria
manufacturera en cuatro categorías:
Cambios en la demanda. Analiza la influencia de los mercados emergentes, la
fragmentación y personalización de la demanda y los servicios asociados a la
fabricación.
Factores de suministro. Recoge aspectos relacionados con el coste de la mano
de obra, la escasez de talento, la escasez de materiales, la volatilidad de las
materias primas y los costes de la energía y el transporte.
Política y regulación, políticas de apoyo a la fabricación doméstica.
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Tecnología, Nuevos materiales, desarrollo de productos, la tecnología en los
procesos de producción y los modelos de negocio
A continuación se describe la visión de TECNALIA sobre los sistemas de fabricación
del futuro articulada en torno a tres retos, la fábrica inteligente, la fábrica sostenible y
la fábrica flexible. Esta visión da respuesta a los retos del sector haciendo que los
entornos de fabricación sean competitivos y avanzados mediante el uso de factores
intensivos en conocimiento e integrando tecnologías variadas.
Finalmente se resumen las políticas de apoyo a la industria manufacturera de los
países tradicionalmente más importantes en la manufactura, Estados Unidos,
Alemania, Italia y Reino Unido y un capítulo con las referencias e informes más
importantes que se han estudiado para la elaboración de este informe.
Hay que señalar que a pesar del consenso que pueda existir sobre determinadas
tendencias, éstas no son estáticas ni definitivas y por tanto, se invita a una lectura
crítica de las mismas, puesto que la función de la prospectiva no consiste en predecir
el futuro sino en alertar sobre posibles retos, con el fin de actuar para evitar
consecuencias negativas y aprovechar las oportunidades que se ofrecen.
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LA IMPORTANCIA DE LA INDUSTRIA MANUFACTURERA
La fabricación seguirá siendo uno de los principales motores de creación de riqueza.
La fabricación de alto valor añadido (caracterizada por la aplicación de conocimientos
técnicos de vanguardia y la experiencia para la creación de productos, procesos de
producción y servicios asociados) es clave para tener un crecimiento sostenido
A pesar de la crisis, la industria manufacturera continúa creciendo, aunque de manera
diferente dependiendo de las economías. Así, en las más avanzadas, alrededor de un
2,7% anual, y en los países en desarrollo un 7,4%.
Como podemos ver en la gráfica, la industria manufacturera es la más importante para
traccionar otros sectores económicos y contribuye de manera muy importante a el
comercio, a la I+D+i y a la productividad. No hay que obviar que es un elemento
indispensable en la cadena de innovación, el factor de proximidad es muy importante a
la hora de realizar innovaciones efectivas.
Fuente: Manufacturing and Services value added: America’s manufacturing future http://newamerica.net/publications/policy/value_added_americas_manufacturing_future New America Foundation Abril 2012
Por otro lado son las empresas de alto y medio valor tecnológico las responsables de
la mayor parte del crecimiento económico. Así lo ponen de manifiesto los últimos datos
de Eurostat que indican que a pesar de la crisis económica y financiera las empresas
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industriales de alto valor tecnológico crecieron un 26% entre 2005 y 2012, mientras
que para el conjunto de la industria el valor se ha mantenido casi constante y para las
de valor tecnológico bajo o medio-bajo la evolución ha sido negativa.
Si trasladamos el análisis anterior a Euskadi, analizando los datos del Eustat, vemos
que sufrimos una descapitalización del valor tecnológico alto en nuestra estructura
industrial, tanto en su peso sobre el VAB como en su porcentaje de gasto en I+D y,
consiguientemente, en nuestras exportaciones de nivel tecnológico alto.
Ante este contexto no hay que obviar que todas las economías se planteen reforzar su
industria manufacturera a través del despliegue de diferentes estrategias, ya que no
sólo contribuyen a las exportaciones, la innovación, o el crecimiento económico, sino
que tienen un papel crítico en los principales retos sociales y medioambientales.
¿Cuáles son las claves que permitirán atraer y mantener una industria manufacturera
competitiva y de calidad?
La industria del futuro se alimenta del conocimiento. Es importante que el país
disponga de un compromiso claro con la I+D, de infraestructuras de soporte, de un
sistema excelente de educación y, en general, de un sistema de I+D+i integrado y
operativo.
La industria del futuro se fundamenta sobre nuevos procesos donde se usen
nuevos materiales y las tecnologías tradicionales (CAD, CAM, etc) se combinen con
nuevas (3D printing, digitalización de la manufactura) que faciliten el
empoderamiento de grandes y pequeñas empresas y los procesos más eficientes.
La industria del futuro se fundamenta sobre nuevas tecnologías capacitadoras
intensivas en conocimiento y capital (KETs- Key Enabling Technologies). Estas
tecnologías tienen un enorme potencial para introducir cambios estructurales y
apuntalar las cadenas de valor más estratégicas, y sus mercados tienen tasas
de crecimiento anuales esperadas de no menos del 5% (TICs, nanotecnología,
nanoelectrónica, biotecnología, fotónica, materiales avanzados, etc.).
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Innovación orientada al cliente. Entender las necesidades del cliente y del
mercado y adelantarse a las tendencias. Casar el mercado con la tecnología
(VT): Innovación traccionada por el mercado y no empujada por la tecnología
(Market pull vs. Technology push).
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PRINCIPALES TENDENCIAS Y DINÁMICAS QUE AFECTAN A LA EVOLUCIÓN DE LA INDUSTRIA MANUFACTURERA
Se han agrupado las principales tendencias y dinámicas que afectan a la evolución de
la industria manufacturera en cuatro tipologías; las tendencias asociadas a los
cambios de la demanda, a los factores de suministro, las tendencias relacionadas con
las políticas y regulaciones y por último las relacionadas con la tecnología.
A continuación se describen con más detalle cada una de ellas.
A. TENDENCIAS RELACIONADAS CON LA DEMANDA
1. Cambios en la demanda global hacia los mercados emergentes
El informe “World in 2050 The BRICs and beyond: prospects, challenges and
opportunities” de PcW indica que China será la mayor economía mundial en términos
de paridad de poder adquisitivo (PPA) en el año 2017 y en 2027 lo será en términos
absolutos de PIB. India será la tercera economía mundial en 2050, por delante de
Brasil que habrá adelantado a Japón, relegada al 5 puesto. En términos globales, en
2050 los países del E7 (China, India, Brasil, México, Rusia, Indonesia y Turquía) serán
un 75% mayores que los del G7, en términos de paridad de poder adquisitivo (PPA) y
un 50% mayores, en términos de PIB absoluto.
En este contexto, según una infografía publicada en Expansión el 6 de marzo de 2013
este es el ranking de los países con mayor volumen de PIB en paridad con su volumen
de compra en el 2030. China, India, Rusia, Brasil y México se encuentran entre los 10
países mejor situados y España bajará del puesto 12 en el 2011 al 15 que mantendrá
hasta el 2050.
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Según un estudio publicado por la GIA (Global Intelligence Alliance) el 65% de los
fabricantes esperan que en el 2017 el 30% de sus ganancias provengan de los
mercados emergentes, y todas las empresas consultadas esperan haber entrado en
esos mercados en el 2014.
En paralelo, es de destacar que las grandes economías en desarrollo como China,
India, e Indonesia no sólo se han convertido en mercados naturales sino que también
se encuentran en los países top 15 en la fabricación. Entre los 15 países con más
capacidad manufacturera, Alemania se encontraba en 2010 en la posición 4, Italia en
la 5ª, Francia, Reino Unido y España, en las posiciones 8, 9, y 14 respectivamente. En
resumen, los países de la EU27 están perdiendo capacidad productiva con respecto a
países como China Rusia, Indonesia, India, México o Brasil.
2. Fragmentación de la demanda y necesidades de personalización
Según el informe “Manufacturing & Industrial Business Perspectives on Emerging
Markets 2012-2017”, no adaptarse a las condiciones locales ni al precio es el mayor
error que se comete al introducirse en los nuevos mercados y es que estos no son
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monolíticos. Además de incrementarse la demanda, la diversidad cultural, étnica…
hace que se creen diferentes submercados incluso en el mismo país.
Esta dinámica, obliga a los fabricantes a adaptar el diseño y la fabricación a los
nuevos patrones de la demanda. Hay que tener en cuenta que con la gran diversidad
de productos, el reto de productividad se intensifica. Así, la creciente importancia de la
economía India obliga a fabricantes automovilísticos como Nissan, Honda y Toyota a
adaptar sus desarrollos a este mercado al igual que hace la empresa coreana LG, que
se convierte en la marca de bienes de consumo duradero en la que más confía India al
personalizar para este mercado 27 de sus productos, entre ellos, un microondas que
incluye parámetros para el auto-cocinado de más de 130 platos indios.
3. Crecimiento de modelos de negocio asociados a servicios
Aumento de la demanda de servicios asociados a los productos manufacturados
Aunque depende del tipo de industria
manufacturera existe un aumento del
número de personas destinadas a
servicios asociados con los productos
que fabrican. Así por ejemplo,
empresas aeroespaciales
proporcionan servicios pre y post
venta a sus clientes: mantenimiento,
financiación, compartir riesgos,
formación y apoyo. Estas dinámicas se
están extendiendo a todas las empresas manufactureras lo que provoca una
reinvención de sus modelos de negocio y propician además la adopción de estrategias
relacionadas con la sostenibilidad como el ecodiseño, LCA (Life Cycle Analysis) y LCC
(Life Cycle Cost) o PSS (Product Service Systems).
En este sentido se da el fenómeno de la servitización, que consiste en incrementar y
enriquecer el valor de los productos manufacturados por medio de los servicios,
Impacto de las actividades de tipo servicio en el empleode la industria manufacturera.
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elaborando estrategias competitivas fundamentadas en los servicios y con modelos de
negocio que se basan en el cobro por servicio de uso, operación y/o mantenimiento en
lugar del cobro por el producto entregado.
B. FACTORES DE SUMINISTRO
4. Cambio en los costes de mano de obra relativos
En 2012, The Economist” reflejaba en un artículo los movimientos que se estaban
produciendo dentro de China debido al precio creciente de la mano de obra en las
empresas situadas en la zona costera. Igualmente señala las previsiones de que el
alza del precio de la mano de obra podría duplicar e incluso triplicar el coste de
producir en China para el año 2020. Estas tendencias, que son extensibles a otras
economías emergentes, están también recogidas en el informe del “World Economic
Forum - The Future of Manufacturing”.
Fuente: “The Future of Manufacturing” http://www.weforum.org/reports/future-manufacturing Esta dinámica está afectando fundamentalmente a las industrias intensivas en mano
de obra. En los próximos años se observará una migración a nuevas localizaciones de
12
mano de obra más barata, como Vietnam, Nigeria e Indonesia. En este sentido, Harold
L. Sirkin, socio mayoritario, Boston Consulting Group pronosticaba que “Los costos de
mano de obra de fabricación en China y en los Estados Unidos llegarán a converger
para 2015.” Como consecuencia, habrá más productos fabricados en los Estados
Unidos en los próximos cinco años.
En Europa también se está dando el fenómeno de relocalización debido no sólo al
incremento del coste de mano de obra sino también al incremento de los costes de la
energía y del transporte y a las políticas de apoyo a la fabricación doméstica.
Escasez de talento
Diferentes encuestas y estudios están haciendo hincapié en la dificultad que la
industria manufacturera tiene y va a tener en encontrar talento cualificado,
especialmente técnicos e ingenieros. El rápido crecimiento previsto de la fabricación
intensiva en conocimiento está poniendo de relieve las dificultades que tendrán las
empresas en encontrar trabajadores cualificados y nuevos expertos derivados de la
incorporación de nuevas tecnologías y materiales en los procesos de fabricación. En
algunas industrias, el acceso al talento será un factor clave de competitividad. En los
mercados emergentes va a ser especialmente importante para su desarrollo contar
con personal cualificado. A modo de ejemplo, Brasil, consciente de la falta de mano de
obra cualificada que tiene, ya empieza a buscar.
En Euskadi, el viceconsejero de formación profesional, Jorge Arévalo, ponía de
manifiesto esta misma cuestión recientemente en una entrevista en Radio Euskadi:
“En cuestión de dos o tres años vamos a necesitar gente en puestos de trabajo y nos
va a faltar gente, aunque parezca mentira en este momento”.
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5. Escasez de materiales y fluctuaciones en los precios
Basándonos en el patrón de la última década es previsible que el precio de las
materias primas siga siendo volátil. Esto tiene
una gran influencia y supone un gran reto para
empresas en las que las materias primas son el
factor principal de coste. De hecho, muchas
empresas están introduciendo estrategias de
economía circular, incluyendo por ejemplo
líneas de re-manufactura.
Por otro lado, los propios cambios tecnológicos
ya están produciendo escasez de materias
primas específicas, causando cuellos de botella
en las cadenas de suministro y competición por
los recursos. El gráfico anterior muestra un cuáles son los materiales escasos en la
actualidad.
6. Costes de transporte y energía
El alza de los precios de la energía está convirtiendo este factor en decisivo para las
empresas manufactureras, de ahí que la promesa de energía barata en los Estados
Unidos (shale gas) sea uno de los factores que se utiliza para explicar el movimiento
de relocalización.
Este aspecto incide de forma relevante en la configuración de sistemas de fabricación,
de tal forma que, un factor diferencial que hace que los sistemas de fabricación sean
más competitivos es, que sean eficientes energéticamente.
Asimismo, como resultado de los costes crecientes en transporte, muchas empresas ,
están repensando las configuraciones de las cadenas de suministro, e incluso, están
planteando nuevas instalaciones de producción cerca de la demanda a fin de disminuir
el coste de distribución. Este es el caso de empresas como IKEA, P&G, o Emerson.
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C. POLÍTICA Y REGULACIÓN
7. Apoyo a la fabricación doméstica
La tendencia general de las últimas décadas ha sido la liberalización, privatización y
desregulación del comercio, sin embargo algunos países, en especial los asiáticos,
mantienen aún barreras de diverso tipo para impedir la penetración de empresas
extranjeras y/o buscan la formalización de acuerdos comerciales bilaterales que
puedan favorecer su industria, como por ejemplo la reciente creación de un nuevo
Business Council por parte de los BRICS o en ese mismo contexto el cártel para el
dominio de la producción de platino y paladio entre Rusia y Sudáfrica. También la
actividad regulatoria en estándares ambientales o de calidad puede afectar la
penetración de las empresas como por ejemplo la noticia que recientemente ha
aparecido en prensa de la decisión de EE.UU de cambiar sus estándares en relación
con los combustibles de automoción lo que implica un perjuicio a los fabricantes
chinos, potenciando de esta manera la industria automovilística americana.
Por otro lado en las agendas políticas se incluyen incentivos para apoyar la económica
local como por ejemplo medidas de reducción de los impuestos de sociedades.
D. TECNOLOGÍA E INNOVACIÓN
8. Nuevos materiales
La industria, liderada por sectores punteros como automoción, aeroespacial o
alimentación, provoca importantes avances en materiales. La necesidad de nuevas
funciones y altas prestaciones en materiales, reducción de peso, coste, menor impacto
medioambiental, la necesidad de una mayor personalización y una mayor atención a la
eficiencia y las sostenibilidad de recursos, dirigen las innovaciones en materiales,
fundamentalmente innovaciones centradas en la nanotecnología, la biotecnología y en
los composites ligeros. Esto hace que surjan diferentes retos, entre los cuales se
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encuentra, el desarrollo optimizado de las técnicas de producción, de unión, y de
aprovisionamiento.
9. Diseño y desarrollo de producto y sus procesos de fabricación
La tendencia en el
desarrollo de
producto es hacer
que concurran el
diseño del producto
y sus procesos de
fabricación (CE:
Concurrent
Engineering) ya que
tener en cuenta los
procesos de
fabricación en la fase
de diseño asegura una mejor fabricabilidad del mismo reduciendo la fase de
desarrollo y haciendo que el producto pueda llegar antes al mercado.
En este campo están surgiendo una serie de técnicas novedosas, entre las que
podemos destacar la técnica del Lean Product Process Design (LeanPPD) como
evolución natural del Lean manufacturing también conocido como Toyota Production
System (TPS); Otra técnica es el Set Based Design (SBD) en la que se trabaja en
paralelo con varias opciones alternativas con el objetivo de obtener un diseño óptimo
frente al tradicional diseño lineal que mejora y desarrolla un único concepto; Por otro
lado también está la técnica del Design Thinking aproximación a la mentalidad del
cliente, el Eco-diseño cubriendo todo el ciclo de vida del producto o el Cost based
Design, entre otros.
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Todos estas técnicas y metodología están soportadas por herramientas de Gestión del
Conocimiento como el KBE (Knowledge Based Engineering) en la que con la
información proveniente de la fase de desarrollo de producto y del histórico de datos
de producción, los diseñadores pueden aplicar métodos de computación avanzados
para crear un modelo digital del proceso de fabricación completo y reducir así los
tiempos de diseño y optimizar los de fabricación.
Como se puede observar, al menos en la industria automovilística el 80% de las
innovaciones se derivan de tecnologías eléctricas y electrónicas. Esto hace que
muchos fabricantes hayan realizado alianzas con otro tipo de empresas orientadas a la
co-creación de productos (Toyota y Ford con Microsoft, por ejemplo), e incluso se
hayan desplazado a Silicon Valley para mejorar sus capacidades tecnológicas.
10. Tecnología en los procesos de producción
Las principales tendencias que van a afectar a las plataformas de diseño en los
próximos años son, la visualización, simulación y el modelado digital y por otro lado las
tendencias más destacables en los procesos de producción son, los avances en la
robótica industrial, la fabricación aditiva, y la fabricación sostenible.
Factoría digital
El concepto de la factoría digital se refiere a la transición de una fabricación soportada
por las TICS a una fabricación que hace una utilización intensiva de las mismas en
todos los procesos de fabricación, permitiendo por un lado modelizar previamente los
sistemas y procesos y posteriormente verificar y optimizar los mismos.
Algunos de los puntos clave de la factoría digital:
Las personas siguen teniendo gran peso en los sistemas de fabricación. Pese
a la creciente utilización de robots la factoría digital seguirá necesitando del
ser humano, así es necesario tener en cuenta este aspecto para adaptar el
diseño de las plantas a los operarios y se crearán nuevas formas de relaciones
con las máquinas y robots,
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Conectividad. Conceptos como el internet de las cosas o M2M significarán una
conectividad total entre todos los componentes de la fábrica, permitiendo un
control en tiempo real de todos los procesos y la reconfiguración instantánea
de los mismos en función de las necesidades o imprevistos de la producción.
La gestión energética o el mantenimiento serán algunas de las áreas que verán
muy mejoradas sus prestaciones.
Factoría y cadena de suministros global. La utilización masiva de datos y su
conexión permitirá el concepto de la factoría global, gestionando diferentes
plantas en diferentes localizaciones como una sola entidad. La conectividad se
extenderá mediante servicios en la nube permitiendo una colaboración total
con los proveedores.
Big data. Utilizando la gran cantidad de datos registrados durante el proceso de
fabricación, junto con los la información proveniente del desarrollo de producto
y de los datos del histórico de producción, los fabricantes pueden aplicar
métodos de computación avanzados para crear un modelo digital del proceso
de fabricación completo y reducir así los tiempos de fabricación y de diseño. Se
hará también imprescindible el procesamiento en tiempo real de todos los
datos generados para poder tomar decisiones también en tiempo real.
Avances en robótica industrial
El uso de robots se está incrementando en todas las industrias, especialmente en
economías avanzadas donde los salarios son altos y el nivel de formación es más
elevado. Los robots permiten hacen más homogéneos los resultado de los procesos
de fabricación, incrementan la velocidad en procesos repetitivos, no tienen
restricciones ergonómicas y hacen que la planta sea más productiva.
Fabricación aditiva
La fabricación aditiva es una de las tendencias emergentes actualmente. Nace del
prototipado rápido y cubre un amplio espectro de tecnologías, incluyendo las
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impresoras 3D, la estereolitografía, sinterización selectiva con láser, modelado de
deposición fundida, etc., tecnologías clave para la fabricación aditiva industrial de hoy
en día. Estas tecnologías son usadas para diferentes productos, materiales y tamaños,
y cada una se utiliza para un determinado tipo de producto. Actualmente, menos del
30% de los componentes producidos por fabricación aditiva son usados como piezas o
in fit y montaje, y la mayoría son usadas como modelos funcionales, prototipos, casting
patterns o para modelos de presentación. De momento el campo de aplicación se
reduce a productos unitarios muy especializados o pequeñas series, pero su utilización
y la disponibilidad de sistemas comerciales es cada vez mayor.
Las principales aplicaciones de la fabricación aditiva se encuentran en las industrias
aeroespaciales, automovilística, etc. aunque la fabricación aditiva está incrementando
su uso en bienes de consumo personalizados como joyería, protésica, e implantes
dentales.
Fabricación sostenible
Un sistema de fabricación tiene que ser sostenible bajo los siguientes tres aspectos, lo que también es conocido como Inteligencia de sostenibilidad:
1. Sostenibilidad medioambiental: del mínimo impacto medioambiental al impacto
positivo. Concepto “Cradle to Cradle”.
2. Sostenibilidad social: Sistema amigable para el entorno incluyendo empleados, eco
sistema próximo y sociedad en general.
3. Sostenibilidad económica: Capacidad de generar beneficios y mantenerse en el
tiempo.
Algunos aspectos importantes para la sostenibilidad son:
La mejora de la eficiencia energética en fabricación tanto monitorizando los
consumos en operación, detectando consumos anormales para corregirlos o
identificando los puntos de mayor consumo dentro del enfoque de mejora continua,
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como en picos de puesta en marcha, al calentar y enfriar las fábricas e
instalaciones o en los procesos de calentamiento y accionamiento de máquinas. En
conjunto estas medidas podrían reducir el uso de la energía un 50% con una doble
mejora medioambiental y de reducción de costes.
Asimismo, la utilización de suministros alternativos de energía (cogeneración,
energías verdes) e incluso la gestión de la producción (secuencias de fabricación,
alternancia de productos, trabajo en horas valles, optimización del mantenimiento,
paradas selectivas de máquinas y procesos, etc.) tendrá un fuerte impacto en la
cuenta de resultados (reducción de costes), como algo menor pero positivo, en el
impacto en el Medio Ambiente.
Las medidas tendentes a reducir el consumo de materiales o utilizar materiales
alternativos más comunes y de menor impacto medioambiental pueden paliar la
amenaza representada por la escasez de determinas materias primas a la vez que
significan un ahorro de costes.
11. Modelos de negocio
Los aspectos mencionados anteriormente, la preocupación por el medioambiente que
está obligando a los fabricantes a adoptar nuevos modelos de negocio más
responsables, la fragmentación de la demanda, la necesidad de productos
personalizados para nuevo segmentos de mercado, etc. están también obligando a
repensar los modelos de negocio.
Tres tendencias que demuestran modelos de negocio emergentes:
1. Personalización en masa. Está tendencia ya existe en sectores como automoción,
relojes (Swatch), ropa deportiva como NIKE o la nueva campaña de Nutella para
etiquetar el producto con tu nombre.
2. Economía circular
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Existen múltiples evidencias de que
estamos llegando al agotamiento de
algunos recursos en términos de
disponibilidad, lo que sumado a la alta
volatilidad de precios de recursos y la
presión por la búsqueda de un
crecimiento sostenible, la economía
circular proporciona una alternativa. La
economía circular se construye bajo 4
principios:
1. Diseñar productos desde la concepción de ciclo de vida.
2. Maximizar el ciclo de vida de los productos.
3. Reciclar materiales desde el fin de uso de los productos.
4. Reutilizar materiales a través de las diferentes industrias y cadenas de valor.
En este sentido, empresas como Renault o Caterpillar llevan años implementando
instalaciones de refabricación y las industrias intensivas en recursos están
introduciendo este modelo. Estos modelos tienen implicaciones importantes en las
cadenas de valor, en las tecnologías de fabricación, y en la relación cliente-proveedor.
3. Innovación frugal
En países con bajos presupuestos en I+D se observa una tendencia hacia la
innovación frugal, donde el modelo de negocio enfatiza cortos ciclos de lanzamiento,
innovación a través de la comercialización e innovación centrada en la reingeniería
inversa. Quizás la característica más clara y relevante de la innovación frugal es la
forma de entender el proceso de innovación que tiene importantes implicaciones en los
procesos internos. Se trabaja de adelante hacia atrás: primero se establecen las
restricciones (precio, funcionalidades, robustez…) y con ellas en mente se diseñan los
procesos productivos para cumplir con ellas.
21
Atender a este tipo de mercado obliga a una mayor flexibilidad y agilidad, centrarse
en la comercialización y externalizar absolutamente todos los procesos no
esenciales a agentes capaces de realizarlos con garantías suficientes y a un coste
muy ajustado. Asimismo atender a estos mercados tan grandes, hace necesario
establecer economías de escala produciendo enormes volúmenes a costes muy
ajustados, que junto a la externalización permite generar ecosistemas productivos muy
ricos y entrelazados, lo que facilita el ajuste de la producción a la demanda. Otra
implicación que tiene este tipo de innovación es que debemos crear nuevos modelos
de negocio, cuestionándonos si las vías de ingresos o de distribución son las
adecuadas.
Por lo tanto, las empresas manufactureras tienen que estar muy atentos a este modelo
de innovación sobre todo si quieran exportar o incluso establecerse en mercados
como China e India con una tipología de cliente sensible al precio. Pero sin ir más
lejos, también se está aplicando en los mercados europeos y americanos: existe un
perfil de cliente que cada vez se encuentra más hastiado de productos que pretenden
dar solución a todos sus problemas, llenos de funcionalidades que nunca utilizará y
busca productos sencillos y funcionales a un precio competitivo, no productos llenos
de funcionalidades que jamás utilizará.
Existen otros movimientos basados en los conceptos de Innovación Abierta, que “The
Economist” ha agrupado bajo el concepto “Social Manufacturing” y que implican
compartir recursos e incluso financiación, y que van a jugar también un papel
importante en la nueva configuración de la fabricación:
Factorías de servicios online, que permite a diseñadores y emprendedores a
contratar el prototipado y la producción, desde una unidad a decenas de miles.
Crowdfunding, o la manufactura colaborativa, se está abriendo una puerta a
muchas más ideas para productos manufacturados. Un ejemplo de ello es Quirky.
Makerspaces - instalaciones de fabricación compartida construidas bajo un
concepto de innovación abierta están proliferando alrededor del mundo, y el
concepto está siendo introducido hasta en las escuelas. Como ejemplo podemos
22
referirnos a Manufacture NY, se trata de un híbrido de incubadora/fábrica de moda
dedicado a proveer a diseñadores independientes los recursos y conocimientos
necesarios para optimizar su proceso de producción y transformar la producción
local en la opción más asequible, e innovadora para todos. Esta iniciativa también
hace uso del crowfunding a través de la plataforma de crowfunding Indiegogo.
23
QUÉ POSICIONES ADOPTAN LAS DISTINTAS ECONOMÍAS FRENTE AL RETO DE LA FABRICACIÓN (ALGUNOS EJEMPLOS)
Ante las tendencias sociales y económicas y los avances en tecnología y materiales,
todos los países están desplegando diferentes estrategias adaptadas a su realidad
particular aunque todas ellas tienen denominadores comunes. Estas estrategias nos
permiten asimismo identificar otros retos y oportunidades.
ESTRATEGIA EUROPEA
La Plataforma Europea “ManuFuture” ha identificado los siguientes pilares de la
industria manufacturera del futuro:
Nuevos sistemas servicio-producto de alto valor añadido
Nuevos modelos de negocio
Adopción de soluciones avanzas de ingeniería industrial
Innovación en la infraestructura de investigación y en el sistema educativo
Por su parte EFFRA “European Factories of the Future Research Association”
establecida conjuntamente por la plataforma MANUFUTURE y asociaciones
industriales claves para dar forma, promover y apoyar la implementación de la alianza
público-privada en torno a las "Fábricas del futuro", ha establecido un Roadmap 2014-
2020 que incluye:
Procesos de fabricación avanzados
Sistemas de fabricación inteligentes y adaptativos
Fábricas digitales, virtuales y eficientes en recursos
Empresas móviles y colaborativas
Fabricación centrada en las personas.
Fabricación centrada en el cliente
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En este sentido se han/están desarrollando proyectos en torno a estas temáticas en
toda Europa.
ESTRATEGIAS DE PAÍS
EE.UU
Es el primer productor de productos manufacturados, y a pesar de que la fabricación
constituye sólo aproximadamente el 12 por ciento de la economía estadounidense, la
Casa Blanca sostiene que esos números no representan la importancia de un sector
que produce empleos que pagan bien y crea beneficios económicos más allá de las
fábricas individuales. Así, el Presidente OBAMA ha sugerido invertir 0.5-1 billones de
dólares por año (Plan de 4 años) ya que está dando una gran importancia a la
reducción de las importaciones y a fabricar los productos de nuevo en el país.
Desarrollar nuevas tecnologías y diseño de metodologías que apoyen la producción
de productos y materiales altamente innovadores.
Desarrollar metodologías de diseño que drásticamente reduzcan el tiempo que es
necesario para llevar a cabo la fabricación del producto, empezando por la idea de
producto.
Poner en marcha partenariados público-privados precompetitivos que deberían ser
capaces de desarrollar tecnologías de fabricación “cutting edge”.
Establecer infraestructuras compartidas que permitan a las PYMES innovar en
producto y proceso, a fin de ser más competitivas globalmente.
Poner en marcha condiciones fiscales para favorecer la innovación en el sector
manufacturero y facilitar la formación en temáticas científico-técnicas que
favorezcan un incremento en las competencias de excelencia en las tecnologías de
frontera “frontier technologie”, (nanotechnology, biotechnology, ICT, photonics,
genomics and phenomics).
25
Italia
Italia, en 2010 era el 5º país manufacturero del mundo y el segundo europeo tras
Alemania. Los sectores de la industria italiana y los productos “Made in Italy” dan
trabajo a más de 3,9 millones de personas. En términos de volumen de negocio y valor
añadido los sectores más importantes de la económica italiana son el sector mecánico,
seguido por la máquina herramienta, el sector químico-farmacéutico, y las industrias
del plástico y del caucho, el sector alimentación, y la industria textil y ropa. El
programa Italiano del Consejo Nacional de la Investigación, ha establecido un
programa de investigación 2011-2013, centrado en:
Factoría para la personalización de productos.
Factoría reconfigurable y evolucionaria
Factoría de altas prestaciones
Factoría sostenible
Factoría para las personas
El Programa Ejecutivo sugiere el desarrollo de varías tipologías de tecnologías
facilitadoras:
Tecnologías de información y comunicación y tecnologías “factoría digital” para una
Factoría Inteligente
Tecnologías de fabricación
De-manufacturing y tecnologías de recuperación de materiales
Tecnologías de control de sistemas y recursos
Tecnologías de reconfiguración de factorías
Tecnologías de mantenimiento y gestión de recursos
Tecnologías de control de la calidad y monitorización
Tecnologías de interacción hombre-máquina
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Reino Unido
En 1980 el Reino Unido se situaba en el puesto número 4, en 2010 en el puesto
noveno. Sin embargo, sigue siendo un gran competidor en una economía global de
fabricación.
En el informe “A landscape for the future of high manufacturing in the UK” desarrollado
por Technology Strategy Boards, a partir de consultas con la industria, la academia y
el gobierno, se identifican 5 temas estratégicos transversales:
1. Eficiencia de recursos: Asegurando las tecnologías de fabricación del Reino
Unido contra la escasez de energía y otros recursos.
2. Sistemas de fabricación: Incrementando la competitividad de las tecnologías de
fabricación del Reino Unido a través de la creación de más eficiente y efectivos
sistemas de fabricación.
3. Integración de materiales: Creando productos innovadores, a través de la
integración de nuevos materiales, recubrimientos y electrónicas con nuevas
tecnologías de fabricación.
4. Procesos de fabricación: Desarrollando nuevos, agiles, y más rentables procesos
de fabricación.
5. Modelos de negocio: Construyendo nuevos modelos de negocio para lograr
sistemas de valor superiores.
El estudio se centra en un grupo de sectores de la manufactura de alto valor añadido y
con oportunidades de servicio que podrían ser viables en o alrededor del año 2025,
que son sectores orientados a los consumidores finales, de rápido crecimiento,
intensivos en I+D, y con una potencial ventaja tecnológica en Reino Unido. El estudio
también explora el impacto que las diferentes tendencias y drivers, y sus retos
asociados para cada sector, e identifica también las competencias nacionales y
necesidades para una fabricación de alto valor añadido, así como las tecnologías y los
productos y servicios prioritarios a desarrollar.
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LA VISIÓN DE TECNALIA SOBRE LOS SISTEMAS DE FABRICACIÓN DEL FUTURO
Nuestro objetivo es mejorar los sistemas de fabricación y, a su vez, la calidad de los
productos fabricados, respondiendo así a las, cada vez mayores exigencias del
mercado y los sectores productivos.
Trabajamos para visualizar las tendencias que definirán la fábrica del futuro y hacerlas
realidad. Sólo así somos capaces de dotar al entorno manufacturero de los medios y
procesos necesarios para llegar a ser un sector de fabricación de primer nivel.
Los fabricantes demandan procesos de fabricación más productivos, de mayor calidad
y en los últimos tiempos más flexibles para dar solución a los cambios en la demanda
puesto que el principal reto hoy está asociado a ofrecer soluciones que se adapten al
cliente, con menores tiempos de entrega, que reduzcan utillajes, cambios de
herramienta o que detecten errores durante el proceso.
Trabajar en nuevos conceptos que potencien las capacidades y prestaciones
avanzadas de los sistemas, maximizando la calidad y la relación entre rendimiento,
coste de la inversión y coste de la operación: útiles más sofisticados, nuevos
periféricos, cinemáticas y arquitecturas de máquina especiales.
SOSTENIBILIDAD, INTELIGENCIA Y FLEXIBILIDAD
Son los tres factores que marcan las tendencias de fabricación futura, que mejoran el
rendimiento de los sistemas de fabricación respondiendo a los retos de competitividad,
enriquecimiento y sostenibilidad del tejido industrial manufacturero.
Fabricación SOSTENIBLE hace referencia a productos de alto valor añadido en
términos de energía eficiente, con el mínimo impacto ambiental, que cumpla las
condiciones de seguridad y salud, al mismo tiempo que garantice la rentabilidad, las
necesidades del cliente, la generación de valor añadido y el crecimiento económico.
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Fabricación INTELIGENTE tanto en productos como en sistemas consiste en la
optimización de sistemas y procesos de fabricación tanto en términos de coste, tiempo
y recursos como en términos de rendimiento y calidad. Esto se traduce en maquinaria
sensible al entorno, capaz de tomar decisiones y adaptarse a condiciones cambiantes
autoajustando sus parámetros, lo que hace posible fabricar hoy, de forma óptima,
productos sofisticados de altísima calidad.
Fabricación FLEXIBLE para una rápida configuración de máquinas, plantas y procesos
logísticos Combina equipos de producción, tecnología de información y control y
sistemas de manipulación y transporte. Permite una adaptación rápida y eficiente de
procesos de producción específicos para la fabricación automática de familias de
productos diferentes. Esto permite personalizar la producción según las necesidades
del cliente lo que cada vez es más necesario. Por ello es necesario contar con líneas
de PRODUCCIÓN FLEXIBLES que puedan adaptarse rápida y eficientemente a las
especificaciones de cada producción con la más alta calidad y productividad posibles.
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