Diseños de Productos e Ingeniería de Manufactura   Diseños de Productos e Ingeniería de Manufactura Ing. Haydeli Roa López

Manufactura : Es la ciencia que estudia los procesos de conformado y fabricación de componentes mecánicos con la adecuada precisión dimensional, así como de la maquinaria, herramientas y demás equipos necesarios para llevar a cabo la realización física de tales procesos, su automatización, planificación y verificación.

Los procesos de manufactura son la forma de transformar la materia prima que hallamos, para darle un uso práctico en nuestra sociedad y así disfrutar la vida  comodidad. La manufactura es el proceso de coordinación de personal, herramientas y máquinas para convertir materia prima en productos útiles. En los principios de la manufactura, los productos se fabricaban, principalmente, sobre bases individuales y su calidad dependía en grado sumo de la habilidad del operario. La manufactura moderna es una actividad industrial que requiere recursos tales como elemento humano, materiales, máquinas y capital.

La Ingeniería de Manufactura es una función que lleva acabo el personal técnico, y esta relacionado con la planeación de los procesos de manufactura para la producción económica de productos de alta calidad. Su función principal es preparar la transición del producto desde las especificaciones de diseño hasta la manufactura de un producto físico.

Su propósito general es optimizar la manufactura dentro de la empresa determinada. El ámbito de la ingeniería de manufactura incluye muchas actividades y responsabilidades que dependen del tipo de operaciones de producción que realiza la organización particular. Entre las actividades usuales están las siguientes:

1) Planeación de los procesos 2) Solución de problemas y mejoramiento continuo. 3) Diseño para capacidad de manufactura.

MANUFACTURA Significa fabricar o producir objetos o mercancías manualmente o por medios mecánicos. Sin embargo desde el punto de vista moderno envuelve todas las actividades necesarias para transformar la materia prima en producto terminado, para entregar el producto al cliente y soportar el desempeño del producto en el campo..

Este concepto de manufactura empieza con el concepto de la entrega del producto, incluye actividades de diseño y especificaciones y se extiende hasta la entrega y actividades de ventas, por lo tanto involucra la integración de todos los sistemas de información. el sector de manufactura es de gran importancia para la economía, ya que genera empleos, contribuye al crecimiento del país,

MANUFACTURA

El crecimiento de una empresa depende en gran medida de su capacidad para introducir nuevos productos y realizar un desarrollo consiente de los mismos . La estrategia de productos y Servicios consistirá fundamentalmente en seleccionar definir y diseñar los mismos

La definición de Producto y análisis de clientes se debe hacer de modo simultaneo. Separar el desarrollo del producto de las relaciones con el clientes solo genera problemas : Los diseñadores persiguen sus propias fantasías, dejando que operaciones y ventas se encarguen de determinar como fabricar y vender respectivamente .

El diseño de Productos tiene implicaciones en : a) El proceso productivo b) Los costos de los procesos , de los materiales y de los sistemas de distribución y almacenamiento)la calidad del producto y d) La cuota de mercado. La introducción de nuevos productos constituye hoy en día uno de los planes de acción fundamentales para alcanza las ventajas competitivas .

El escenario en que las empresas mueve en las actualmente sugiere que las dificultades e incertidumbres asociadas al desarrollo de nuevos y mejores productos están creciendo, lo mismo que la presión para una mayor rapidez en su desarrollo. En numerosas industrias tecnológicamente avanzadas se pueden identificar con los siguientes rasgos :

Competencia Global y domestica presente . Desarrollo continuado de nuevas tecnologías que hacen obsoletos rápidamente los productos existentes . Necesidad y demanda cambiante de los clientes que truncan la vida de los productos. Necesidad creciente de involucrar a organizaciones externas en el desarrollo de nuevos productos ( por ejemplo clientes, proveedor, colaboradores estratégicos, gobierno etc.).

Dada la tendencia actual de mercado, la definición, selección y diseño de productos se realiza de forma continua en el tiempo. Algunos factores que afectan a las oportunidades surgidas de la evolución del mercado son : Cambio económico : Mientras que la disponibilidad de fondos de las familias crece a largo plazo, se producen cambios en los ciclos económicos y en los precios a corto plazo .

Cambio Tecnológico : Ha impulsado la caída de numerosas barreras en el campo del crecimiento ( por ejemplo : actualmente es posible hacer operaciones quirúrgicas sin necesidad de abrir al paciente , trasmitir miles de datos y documentos por correo electrónico o asistir a video conferencias .

Cambio sociológico o demográfico : Los hábitos y necesidades de los consumidores están cambiando ( por ejemplo : aumentar la demanda de comidas preparadas y de bajas calorías entre la población femenina trabajadora, se contribuye viviendas con menor numero de dormitorios, aparecen nuevos vehículos de mínimas dimensiones).

Cambio Político : Genera la aparición de nuevos acuerdos sobre el comercio, tarifas, contratos para la administración etc. Otros cambios : practicas comerciales , requisitos profesionales, relaciones con clientes, relaciones con distribuidores, etc. De la misma manera que estos cambios afectan al resto de la empresa la función de operaciones de prestar atención a los mimos para anticipar a ellos y mejorar, por tanto, la estructura productiva de la empresa.

Ciclo de la Vida de los productos La repuesta al mercado de cada producto suele tender, genéricamente hablando, a surgir un patrón mas o menos predecible, al cual se le denomina ciclo de vida del producto. Este ciclo pretende recoger el hecho de que la mayoría de los productos atraviesa, a lo largo del tiempo, una serie de etapas, que se diferencian entre si por la forma de

Crecimiento de las ventas con relación al tiempo Crecimiento de las ventas con relación al tiempo. El concepto del ciclo de vida alude al hecho de que el patrón de las curvas de ventas con respecto al tiempo pasan por cinco fase : Introducción, Crecimiento, Madurez, Saturación y Declive. El nivel de ventas Varia con respecto del tiempo, y por lo tanto debe de variar el nivel de producción, y con ella los procesos

En cualquier caso las características mas importantes de los ciclos de vida en los últimos tiempos es que estos son cada vez mas cortos, lo que obliga a estar permanentemente variando la oferta para adecuarlo al mercado. La importancia de este hecho tiene tres vertientes por un lado hay que sacar mas producto rápidamente , lo que generalmente conduce, a la pervivencia de diferentes modelos de modo simultaneo, ( diferenciándolo por precio, por marca o por grados ).

Además las repercusiones de un retraso en el lanzamiento son relevantes, puesto que el producto ,pude quedar obsoleto antes de salir . Por ultimo el tiempo disponible para obtener beneficios de un producto es menor ( lo cual no implica necesariamente que los beneficios sean menores ).

Confiabilidad de un producto Confiabilidad es la capacidad de un item de desempeñar una función requerida en condiciones establecidas , Habremos logrado la confiabilidad requerida cuando el Item hace lo que queremos que haga al decir Item podemos referirnos a una maquina, a una planta industrial, a un proceso, a un rodado,

A un sistema y también a una persona A un sistema y también a una persona. La confiabilidad impacta sobre los resultados de la empresa debiendo aplicarse no solo a las maquinas o equipos aislados, sino a la totalidad de los procesos que integran la cadena de vapor de la organización.

Las razones de estudio de la confiabilidad de productos son las siguientes 1. Determinar el tiempo tp hasta el cual se espera que falle una proporción p dada de los productos en operación. Esto es útil para determinar tiempos de garantía apropiados así como sus costos.  2. Encontrar el tiempo tp al cual se espera que sobreviva una proporción 1-p dada de los productos en operación. Es una estimación de la confiabilidad de los productos.  

3. Determinar la propensión a fallar que tienen el producto en un tiempo dado. Para comparar dos o más diseños o procesos, o lo que se publicita por un proveedor. 4. Dado que un artículo ha sobrevivido un tiempo T0, encontrar la probabilidad de que sobreviva un tiempo un tiempo t adicional. Para planear el reemplazo de los equipos

5. Los puntos anteriores se pueden hacer de manera comparativa para diferentes materiales, proveedores o modos de falla. La información para los estudios de confiabilidad tienen diferentes denominaciones: datos de tiempos de vida, datos de tiempos de falla, datos de tiempo a evento, datos de degradación, etc

Entre las características que tienen los estudios de confiabilidad se encuentran los siguientes:  1. Los tiempos de falla son positivos con comportamiento asimétrico y sesgo positivo, por tanto las distribuciones para modelar estos tiempos de falla son la Weibull, lognormal, exponencial y gamma, la distribución normal casi no se utiliza.

2. Mientras que en estadística lo que interesa son los parámetros de la población media y desviación estándar, en la confiabilidad lo que interesa son las tasas de falla, las probabilidades de falla y los cuantiles. Un cuantil es el tiempo tp hasta el cual se espera que falle una proporción p de artículos.   3. Para tener datos es necesario tener datos a través de pruebas las que en algunas ocasiones son costosas.

4. A veces el tiempo para observar las fallas es muy largo y es necesario cortar el tiempo de prueba, dando lugar a observaciones censuradas. Normalmente se requiere extrapolar los resultados, por ejemplo al estimar la tasa de falla a las 10,000 horas con pruebas de funcionamiento durante 1,000 horas. 5. Cuando es necesario acortar el tiempo de prueba se pueden hacer pruebas de vida acelerada utilizando condiciones estresantes

La estandarización de productos es un método eficiente de reducir costos e incrementar la calidad. Al minimizar las diferencias entre tus productos, puedes incrementar su producción rápidamente, optimizar la distribución, reducir los costos de las materias primas y reforzar la marca del producto

. Las mejores estrategias de estandarización de productos te permiten equilibrar la necesidad de una adaptación dirigida con el ahorro de costos de la estandarización.

TECNOLOGIA DE PROCESOS DE MANUFACTURA La tecnología de proceso se refiere al conjunto de equipos, personas y procedimientos (sistemas) empleados para elaborar los productos y servicios de la empresa. Los cinco tipos genéricos de flujos de procesos son: de proyecto, el trabajo de taller, por lote, la línea de ensamble y el flujo de continuo.

Las características más importantes de de estas cinco tecnologías son: Proyecto Son las que se encargan de los productos individualizados que se acoplan a los requerimientos específicos de cada cliente

Trabajo de taller o de planta (Job Shop) El flujo de un proceso de trabajo en la planta se lleva a cabo en instalaciones en donde se manufacturan pequeños lotes de muchos productos diferentes, cada uno de los cuales se diseña individualmente, por lo que requiere de su propio conjunto de pasos en el proceso, o rutas a través del proceso de producción

Por lotes Los flujos de proceso por lotes representan un paso adelante en los trabajos en planta, en términos de estandarización de productos, pero no son tan estandarizados como los productos en los flujos de líneas de ensamble

Líneas de ensamble Los procesos en línea, en contraste con los flujos del tipo por lotes, se encuentran en instalaciones en donde los productos estandarizados se producen en pocos modelos definidos.

Continuidad  Los procesos continuos ocupan uno de los extremos en la continuidad de los flujos de proceso. Las plantas químicas y las refinerías de petróleo constituyen un ejemplo de los procesos continuos.

Ciclo de vida de la tecnología es el proceso de evolución que cualquier tecnología1 tiene en el tiempo. En la primera etapa, sólo se encuentra a disposición de pocos consumidores, para luego llegar a ser conocida por todo el mercado, en la última etapa la tecnología está saturada y lista para salir del mercado. Es por lo anterior que se puede afirmar que cada tecnología tiene un ciclo de vida, que se diferencia en la duraciónde cada etapa y esto va dependiendo de las características y el sector donde se distribuya..

Para analizar los ciclos de las tecnologías se crea una curva llamada "S" por su forma en la gráfica y con esto se logra identificar la duración de cada periodo, dependiendo de la tecnología analizada. También se conoce una clasificación según la Madurez del objeto o tecnología en cuestión, para así realizar estrategias en el proceso de comercialización con respecto a la etapa en que se encuentran