Diseño de sistemas de producción

DISEÑO DE
SISTEMAS DE PRODUCCIÓN
Introducción a la ingeniería Industrial
INTRODUCCIÓN
Un sistema de producción es el proceso de diseños por medio del cual los elementos se transforman en
productos útiles. Esta caracterizado por la secuencia insumos−conversión−resultados, la misma que se aplica a
una gran variedad de actividades humanas.
El diseño, el análisis y el control son fases del estudio de un sistema. El estudio puede principiar con cualquier
fase. Durante un periodo, las fases tienden a repetirse cíclicamente. La finalidad de las tareas de diseño,
análisis y control es suministrar las bases para una decisión. Las malas decisiones pueden ser el resultado de
aplicar los métodos analíticos al objetivo equivocado, de emplear datos no confiables o de interpretarlos o
implementarlos de manera incorrecta al curso de acción indicado
. Siendo ahora el sistema de los negocios todo una ciencia, pues se necesitan hacer diseños de producción, ya
que este es una herramienta, la cual nos ayuda a lograr nuestros objetivos, y cuales son nuestros objetivos?. El
objetivo principal es llevar a cabo una buena producción con el mínimo costo posible, teniendo mayor
productividad.
El diseño de sistema de producción inicia con el diseño del producto para ser manufacturado. Los ingenieros
del producto son aquellos individuos que organizan la manufactura y también los que tienen la función de un
producto y de los clientes, cambiando las necesidades relativas al producto.
El diseño de un sistema de producción empieza con el análisis de la adquisición de la propiedad; la
construcción de instalaciones; la adquisición de máquinas y la provisión de fuentes de energía. La red de flujo
de máquinas, instalaciones y energía en el esquema de sistemas precedente, ilustra la relación de esta red de
flujo de recursos por el concepto de sistema.
ANTECEDENTES
Para adentrarnos en los que es los diseños de sistemas de producción tenemos que saber un poco de historia de
los negocios, para saber cuales fueron los comienzos. Además, es importante saber que todo empezó cuando
el hombre se vuelve sedentario y empieza a practicar la agricultura. Es ahí cuando el hombre empezó a cobrar
por su esfuerzo de una manera significativa, es decir, dando un servicio y recibiendo otro. Así fueron pasando
los años, después en la edad media todo era mas avanzado y hasta que llegamos a la época contemporánea
Las empresas se han desarrollado lentamente; sin embargo, el índice de evoluciona ha aumentado de manera
significativa. Hoy en día, la tasa de cambio en los negocios es alta: una de las pocas variaciones
fundamentales de la historia empresarial esta ocurriendo en la actualidad. Si se comprende la naturaleza del
cambio actual, se podrá discernir como emplearlo en los negocios durante este periodo de transformación.
Nadie puede decir cuando comenzó el hombre a estudiar la producción. Si nos basamos en pruebas escritas, la
fecha debe establecerse ya bien avanzada la historia, pero seguramente algunos de los primeros directores
ponderaron mejores formas de producir ruedas rudimentarias, utensilios y ladrillos. Quizá los egipcios tenían
su propia versión del PERT−Piramid ERection Technique. (Técnica para la Erección de Pirámides).
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En busca de la evidencia documental, debemos pasar por alto las maravillosas construcciones del Imperio
Romano, las obras maestras del arte de la Edad Media, así como el desarrollo de los oficios en los gremios de
esa época. Durante este último periodo, la producción se caracterizó por la actividad individual y el uso de la
energía muscular en lugar de la mecánica.
En los años 1700 las condiciones cambiaron rápidamente con el empleo de la energía suministrada por el
vapor, la cual reemplazó a la muscular; el invento de máquinas y herramientas que realizaban gran parte
trabajo manual y un sistema de fabricación que hacía hincapié en la intercambiabilidad de las piezas
manufacturadas. Tales fueron los inicios de la revolución industrial y de muchos dolores de cabeza que aún
aquejan en la dirección moderna.
Al principio del siglo XIX las condiciones prevalecientes en una fábrica cualquiera eran deprimentes en
comparación con las normas actuales. Las actitudes de la dirección eran tratar a los hombres como si fueran
máquinas, implantar las políticas de reducción de costos por medio de la fuerza bruta. A pesar de esta falta de
conciencia social, los conceptos sobre la producción incluyeron ideas tan avanzadas como la disposición de la
planta en departamentos, la división de la mano de obra para el entrenamiento y el estudio de trabajo, un flujo
más ordenado de los materiales, procedimientos mejorados para el registro de costos y planes de incentivo en
los salarios.
Debido a los diversos acontecimientos ocurridos a principios del siglo XX, se afianzaron los fundamentos de
los estudios sobre la producción al hacerse más compatibles con las actitudes mecanicistas de las ciencias
físicas. Los experimentos significativos que llevó a cabo Frederick W. Taylor, eran característico de nuevo
enfoque científico. Él dirigió y analizó miles de pruebas para identificar las variables relativas a la producción.
A partir de estas observaciones empíricas, diseñó métodos de trabajo en donde el hombre y la máquina eran
una unidad, una unidad operante compuesta por un hombre inspirado por el incentivo del salario del para dar
servicio eficientemente a una máquina, de acuerdo con instrucciones exactas. Estableció la diferencia entre la
planeación de las actividades y su implementación y la ubicó en el área de la dirección profesional. Los
críticos pronosticaron que los puntos de vista mecanicistas, apoyados por los expertos en eficiencia,
deshumanizarían completamente la industria, pero otros lo consideraron como la lógica aplicada a uuna nueva
área comprometedora.
Henry L. Gantt. Desarrolló método para establecer la secuencia de las actividades de la producción, los cuales
aun se emplean. Con su tratamiento menos restringido de las operaciones hombre−máquina y los conceptos
atractivos de organización y motivación a la teoría inicial de Taylor.
El pensamiento orientado hacia las operaciones tomó nuevo vigor de la unión de la ingeniería y la psicología
−unión que se logró tanto en el sentido literal como figurado, gracias al trabajo en equipo de los esposos
Frank y Lillian Gilbreth. Juntos mostraron que los patrones de movimiento humano básico son comunes a
muchas situaciones de trabajo diferentes. Su análisis de los micro movimientos para mejorar las operaciones
manuales iniciaron los estudios de tiempos y movimientos y el empleo de películas en el diseño del trabajo.
Los años 40 también presenciaron el nacimiento de la computadora electrónica. En la actualidad su influencia
es clara en toda la industria. Muchos empleados de oficina temen que traiga una segunda revolución industrial
que, otra vez, les afectará a ellos.
A fin de esclarecer algunas nociones confusas acerca de la computadora conviene concentrase en lo que se ha
logrado y en lo que queda por hacer. Por supuesto, debe lograse que los problemas sean programables, es
decir, estructuralmente adaptables a los cálculos de la máquina. En ello estriba la función que le toca al
hombre en la moderna sociedad hombre − máquina.
DISEÑO DE SISTEMAS DE PRODUCCIÓN.
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SISTEMAS DE PRODUCCIÓN.
Para nuestros estudios diremos que la producción es el acto intencional de producir algo útil. De ninguna
manera limita el método por el cual algo se produce, pero elimina la generación accidental de productos. La
definición de producción se modifica para incluir el concepto de sistema, diciendo que un sistema de
producción es el proceso específico por miedo del cual los elementos se transforman en productos útiles. Un
proceso es un procedimiento organizado para lograr la conversión de insumos en resultados.
Una unidad de producción normalmente requiere de varios tipos de insumos. En un proceso industrial los
insumos dan cuenta de la mayor parte del costo variable de producción. Los medios de conversión están
asociados con el costo fijo, y la producción con los ingresos. La utilidad depende de la relación de los costos
variables y fijos, con respecto a los ingresos, es decir, de la interacción de costos de insumo y de conversión
con los ingresos obtenidos a base de la producción.
Cualquier sistema es una colección de componentes interactuales; el objetivo de un sistema podría ser
producir un componente que se va a ensamblar con otros componentes para alcanzar el objetivo que es un
sistema mayor.
• Modelos De Sistemas De Producción.
Un modelo es una réplica o abstracción de las características esenciales de un proceso. Muestra las relaciones
entre causa y efecto, entre objetivos y restricciones. Problemas que no se pueden resolver por medio de
soluciones directas debido a su magnitud, complejidad o estructura, a menudo se pueden manejar, buscando
una solución aproximada por medio de modelos de simulación. La naturaleza del problema indica cuáles de
los siguientes tipos de modelos es el mas apropiado.
• Modelo físico. Son modelos que derivan su utilidad de un cambio en la escala. Los patrones microscópicos
pueden amplificarse para su investigación, y las enormes estructuras pueden hacerse a una escala más
pequeña, hasta una magnitud que sea manipulable. Los problemas de flujo en una planta modelo se estudian
fácilmente con las estructuras y máquinas hechas a una escala pequeña, haciendo cambios que no podrían
duplicarse con partes reales debido al costo, confusión o inconveniencia. Necesariamente, algunos detalles
se pierden en los modelos. En las réplicas físicas, ésta pérdida puede ser una ventaja, cuando la
consideración clave, es un factor, tal como la distancia, pero puede hacer inútil un estudio si la influencia
predominante se devirtúa en la construcción del modelo.
• Modelo esquemático. Las gráficas de fluctuaciones en los precios, los diagramas simbólicos de las
actividades, los mapas de rutas y las redes de eventos regulados, todos representan el mundo real en un
formato dirigido y diagramático. Los aspectos gráficos son útiles para pronósticos de demostración.
Algunos ejemplos que se encuantran comúnmente incluyen los diagramas de la organización, diagramas de
flujo del proceso y gráficas de barras. Los símbolos sobre tales diagramas, pueden arreglarse fácilmente
para investigar el efecto de la reorganización. Una experimentación semejante en el lugar real de trabajo
podría ser dañino.
• Modelo matemático. Las expresiones cuantitativas, es decir, los modelos más abstractos, generalmente son
las más útiles. Cuando un modelo matemático puede construirse para representar en forma exacta la
situación de un problema, suministra una poderosa arma para el estudio; es fácil de manipular, el efecto de
las variables interactuantes se aprecia claramente y, sobre todo, es un modelo preciso. Por lo general,
cualquier deficiencia debida al empleo de los modelos matemáticos se origina por algún error cometido en
las suposiciones básicas y en las premisas sobre las cuales están basadas. En contraste con los otros tipos de
modelos, es más difícil decidir lo que se va a emplear que cómo se va a emplear.
¿Que ventajas tienen diseñar los sistemas de producción?
• El diseño de sistemas de producción es algo esencial en la empresa, ya que maneja todos los
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departamentos de esta, así llevando un control de costos, control de inventarios, control de la
producción, control de procesos, control de calidad.
• Los diseños de producción deben utilizarse siempre, es decir, no solamente durante la implementación
de los mismos, para luego destacarlos, ni archivarse en un estante para que acumulen polvo y se
vuelvan obsoletos. Los costos del proceso de reingenieria son demasiado altos y los diseños
demasiado valiosos.
• Los diseños y los modelos de reingeniería se utilizan obviamente para respaldar los esfuerzos futuros
en este campo. Si se implementa una iniciativa de calidad total, la compañía necesitara cambiar sus
procesos sobre una base común cuando las mejoras se implanten. Como una medida de control, estas
actividades deben desarrollarse siguiendo los métodos de reingeniería y toda la documentación debe
actualizarse.
• Los diseños contienen información que puede ser útil en la toma de decisiones operacionales
habituales, en el entrenamiento y en el control del desempeño laboral.
¿Que visión del futuro les da a las empresas los diseños de sistemas de producción?
• .Le da la habilidad de que entrar al mercado junto con otras compañías.
• .Habilidad de los proveedores para ejercer una presión sobre los costos de los competidores el
mercado.
• .La habilidad de los clientes para influir en los competidores, por ejemplo, si son sensibles a los
precios, los clientes forzaran la competencia precios.
• .La habilidad de las alternativas para presionar al mercado.
• .Las actividades competitivas de las compañías más rivales.
ALGUNOS DE SISTEMAS DE PRODUCCIÓN.
Sistemas empujar
Los sistemas empujar, tienen una componente técnica, al igual que los conceptos administrativos esenciales.
La componente técnica se refiere a la manera en que se mandan los trabajos al sistema de producción y su
flujo a través del sistema. Se determina una fecha de entrega para cada trabajo, ya sea a partir de
mercadotecnia de su siguiente operación. Los trabajos se mandan a una fecha de inicio, que es la fecha de
entrega menos el tiempo de entrega. Se hace notar que el tiempo de entrega es un parámetro de planeación
determinístico. El tiempo de flujo es un tiempo real que toma el material en atrvesar el sistema de producción;
es variable y se quiere reducir esa variabilidad cuanto sea posible. Una vez enviado el trabajo, fluye de una
operación a otra a trave´s del sistema de producción sin importar lo que pase delante de él. De aquí el término
empujar para este método; se empujan los trabajos a traves del sistema de producción. Otro nombre para los
sistemas de empujar, es sistemas basados en el programa, ya que el programa empuja la producción.
Sistemas Jalar.
De la misma manera que los sistemas empujar, los sistemas jalar tienen una componente técnica y un
concepto administrativo. La cmponente técnica es un derivado de una técnica de control de la producción
desarrollada en Toyota Motor company en Japón, a principios de los sesenta. La ténica se dio a conocer como
el sistema de producción Toyota. El objetivo es proporcionar una técnica de control sencilla que reduzca el
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tiempo de entrega y el trabajo en proceso. Kanban, la palabra japonesa para tarjeta, es la herramienta original
que se uso para lograe estos objetivos. Este enfoque resalta la habilidad de Toyota para cumplir con la
demanda de sus clientes de los diferentes modelos de automóviles con un retraso mínimo.
Existe una diferencia sutil entre los sistemas empujar y los sistemas jalar. Un sistema empujar controla el
envío de las órdenes de trabajo, mientras que el sistema jalar controla la planta. Para ser más específicos, los
sistemas empujar controlan la producción y miden el trabajo en proceso mientras que los sistemas jalar
controlan el trabajo en proceso y miden la producción.
Al pasar el tiempo, la técnica jalar evolucionó a un concepto administrativo mucho mas amplio. Con
frecuencia se le da el nombre de justo al tiempo JIT o sistema JIT integrado. Este ya no es un sistema de
producción para fabricar el tipo de unidades necesarias, en el tiempo necesario y en las cantidades necesarias,
nmas bien es un concepto que debe adoptarse. Abarca no sólo a los sistemas de producción, sino a los clientes
y los proveedores junto con el control de calidad y del flujo del trabajo. El alcance se amplia para incluir del
desperdicio de cualquier tipo o forma como inventarios, productos defectuosos, entregas retrasadas, tiempos
de entrega largos y más. Esto hace que el JIT integrado sea una parte de una estrategia de negocios
corporativa.
Sistemas Kanban
En un sentido mas amplio es una señal de comunicación de un cliente a una productor. Como tal es un sistema
de información manual para controlar la producción, el transporte de materiales y el inventario.
• Sistemas de tarjeta dual
El sistema tiene dos ciclos de control. Un ciclo para controlar la operación de la célula, y un ciclo para
controlar la transferencia de material entre los centros de trabajo.
• Sistema de una sola tarjeta
Un sistema de una tarjeta es una combinación del control de empujar para la producción y un control de jalar
para las entregas. Tal vez el inventario sea mas alto en este sistema, ya que la producción esta controlada por
el programa. Estos sistemas operan bien cuando el tiempo de producción es corto, y es posible crear un
programa de producción detallado.
Modelos CONWIP
CONWIP viene de trabajo en proceso constante (constant working process). Este es un enfoque de sistemas
jalar. Los sistemas Kanban funcionan mejor con un flujo uniforme, una característica muy estable para el
desarrollo de un sistema que posee los beneficios de un sistema jalar, pero se pueden usar en una gran
variedad de sistemas de manufactura.
Para describir CONWIP, se supone una sola línea de producción, donde las partes se mueven en contenedores
y cada uno de ellos contiene prácticamente la misma cantidad de contenido de trabajo. Esto asegura que el
tiempo de procesado en cada estación de trabajo será mas o menos el mismo. Igual que el Kanban, CONWIP
se basa en una señal de información (por tarjetas, electrónica o con los mismos contenedores). La tarjeta se
fija al contenedor al principio de la línea y viaja con él hasta el final. En ese punto , se quita la tarjeta del
contenedor al principio de la línea y viaja con él hasta el final. En este punto se quita la tarjeta del contenedor
y se regresa a una línea de espera o cola de tarjetas al principio de la línea . Eventualmente , la tarjeta dejará la
cola, también llamadas lista de faltantes y se fijará a otro contenedor de partes , con el fin de viajar por la línea
de producción otra vez.
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INGENIERÍA DE MÉTODOS
Un texto típico en la ingeniería de métodos cubre el estudio de métodos y la medición el trabajo. El estudio de
métodos está encaminado con el diseño y medición del trabajo con el control.
Estudio de Métodos
Se encarga del estudio de diseño detallado de estaciones de trabajo y de disminuir las relaciones entre cada
estación de trabajo. En el estado de planeación una estimación es hecha o se basa en el tiempo en el que un
empleado común haga el trabajo en una determinada estación. Después, cuando el empleado halla aprendido
el proceso y las condiciones y se halla establecido con el manejo de herramientas, materiales y métodos que
están disponibles y que son constantemente aplicadas.
Normalmente la administración requiere de un reestudio detallado del trabajo. Mediante la observación y el
análisis un ingeniero industrial o técnico define y documenta el método estándar y determina el tiempo
estándar para la realización del trabajo, incluyendo circunstancias no productivas. Este tiempo es administrado
por un oficial de benchmark y cuánto tiempo tomará un empleado el ser entrenado en una tasa normal de
actividad para la realización de la operación, por unidad de producto.
Para una mejor comprensión del tema, el Diseño de Sistemas de Producción se dividirá en dos grandes
ramas:
Diseño del proceso y Diseño del producto
DISEÑO DEL PROCESO.
DISEÑO DE INSTALACIONES DE PRODUCCIÓN
LA DECISIÓN SOBRE LA UBICACIÓN DELA PLANTA
Los sistemas de producción están vitalmente influenciados por la ubicación de la planta en dos amplias áreas:
la ubicación dé la planta tiene una influencia directa sobre los costos de las operaciones de producción y sobre
la efectividad de la merca-dotecnia; y, una vez que se ha decidido sobre la ubicación de la planta, por lo
gene-ral, la compañía permanece en ese sitio durante muchos años. Por tanto, los errores en la decisión en el
campo de la ubicación de la planta suelen conducir a problemas a largo plazo, que son muy difíciles de
solucionar.
CONSIDERACIONES REGIONALES, LA UBICACIÓN DE MERCADOS
El ubicar las plantas cerca de los mercados para sus productos y servicios es de capi-tal importancia en la
decisión sobre la ubicación de la planta. Sí los costos de trans-porte
asociados con el movimiento del producto de la planta a los mercados es un gran porcentaje del costo total del
producto, entonces puede ser conveniente cons-truir la planta cerca de los mercados. En algunas industrias
−pastelerías, lecherías y negocios de frutas y verduras frescas−, lo perecedero del producto terminado requiere
que la planta esté situada cerca de los mercados. Si el producto terminado es frágil y la compañía no puede
arriesgar grandes embarques, es importante estar cer-ca de los mercados. Otros productos, que aumentan en
volumen, peso o fragilidad durante el proceso de fabricación, deberían ser manufacturados cerca de sus
merca-dos. La mayoría de las ciudades tienen plantas locales que abastecen productos embotellados, como en
el caso de los refrescos; el proceso abarca el uso de materias primas compactas, como azúcar y jarabes para
elaborar productos voluminosos, pe-sados y frágiles por la adición de agua y botellas. Los fabricantes de
cartones, cajas, latas y barriles voluminosos suelen ubicar sus plantas cerca de sus mercados, ya que se
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requiere mucho espacio para los embarques.
La ubicación de materiales
Los insumos de los sistemas de producción incluyen muchos tipos de materiales: materia prima, suministros,
artículos semiterminados, partes, equipo y herramientas. Para muchas compañías, la ubicación de estos
materiales es un factor importante en las decisiones sobre la ubicación de la planta. Muchas compañías se
mudan a áreas industriales bien desarrolladas para estar cerca de los proveedores, casas de repues-tos,
proveedores de equipo nuevo y usado, y proveedores de herramientas. Sin em-bargo, estas consideraciones
generalmente se presentan cuando una compañía está tomando la decisión en relación con determinada
comunidad o sitio dentro de ella. En la selección de una región general en la cual la planta pueda ser ubicada,
la prin-cipal consideración material comprende las fuentes de materia prima y de artículos semiterminados.
Instalaciones de transporte
Instalaciones adecuadas de transporte son necesarias para la operación económica de los sistemas de
producción. Por lo general, se dispone de estas instalaciones en to-do el país y, por tanto, no tienen una
función tan importante como la que tenían en alguna época en la selección de un área o región general para la
planta. Sin embargo, un transporte adecuado es aún crítico para seleccionar el local.
Mano de obra
Uno de los principales insumos en los sistemas de producción es el potencial humano. Cuando una empresa
considera una nueva ubicación, necesita contestar a varias preguntas relacionadas con la mano de obra: ¿de
cuantos trabajadores potenciales se dispone? ¿Cuáles son los niveles de destreza y preparación? ¿Qué tan
productiva es la fuerza de trabajo? ¿Cuál es la naturaleza de las relaciones entre la empresa y los trabajadores
y el grado de sindicalismo? ¿Cuáles son los costos por mano de obra y que prestaciones adicionales están
comprendidas? ¿Cuál es el patrón de ausentismo y de rotación en la zona? ¿Cuál es el costo de la vida
respecto a los costos de la mano de obra.
Clima
Existen dos claras necesidades de las compañías en términos de clima. Primera, el clima debe ser lo bastante
benigno para que los trabajadores permanezcan en deter-minada región. Los climas en términos de calor o
frío, no han fomentado el estable-cimiento de plantas en ciertas partes del país (EUA), sencillamente porque
no podrían atraer trabajadores ni mantenerlos ahí. El rápido desarrollo industrial del oeste y suroeste se debe
en parte al clima favorable para trabajar del que disfrutan los empleados.
LA ELECCIÓN DE LA COMUNIDAD
El paso siguiente comprende la elección de una comunidad en particular dentro de la región elegida. Los
factores que afectan a tal decisión incluyen los descritos con an-terioridad, considerados a nivel de la
comunidad, además de los siguientes:
• Preferencias administrativas.
• Instalaciones de la comunidad.
• Actitudes de la comunidad.
• Gobierno e impuestos de la comunidad.
• Disponibilidad de locales.
• Atractivos financieros.
LA ELECCIÓN DEL LOCAL
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Hemos examinado los factores que afectan a la selección de las regiones y la selección de una comunidad en
particular. La decisión final sobre la ubicación se refiere a la elección de un local en particular dentro de una
comunidad. Al elegir un local, deben investigarse los factores siguientes:
• Tamaño del local.
• Drenaje y condiciones del suelo.
• Suministro de agua.
• Servicios públicos.
• Eliminación de desperdicios y consideraciones ambientales.
• Medios de transporte.
• Costos del terreno y del desarrollo.
LA DISTRIBUCIÓN DE LAS INSTALACIONES
Uno de los aspectos más importantes del diseño de los sistemas de producción es la distribución de las
instalaciones. Implica la determinación del arreglo de máquinas, materiales, personal, instalaciones de
servicio, etc. Esto constituye un aspecto un tanto complejo del diseño del sistema de producción, ya que
comprende conceptos relacionados con campos tales como ingeniería, arquitectura, economía y
admi-nistración de negocios. Es necesario un enfoque amplio e integrado para asegurarse de que el sistema
físico de producción resultante funcione con uniformidad.
Existen varias razones del porqué deben tomarse decisiones sobre la distribución de las instalaciones. La más
obvia −discutida anteriormente−, es el resultado de la construcción de una nueva planta.
Ahora los gerentes modernos se dan cuenta de que una vez que se ha seleccionado el sitio es mejor proceder a
la distribución y construir el edifico de acuerdo con éste, en vez de construir primero el edificio y luego tratar
de ajustar la distribución. Aun cuando se haya construido la nueva planta alrededor de lo que se determinó
como la mejor distribución, el problema de la distribución de la planta no ha quedado resuelto por completo.
Varios otros factores afectan a la eficiencia y economía de la distribución al correr del tiempo.
DISTRIBUCIÓN DE LOS PROCESOS INTERMITENTES
Se recordará que en las operaciones intermitentes, el patrón de flujo es desordenado debido a que existen
distintos productos o clientes que fluyen a través de la instalación a lo largo de trayectorias distintas. Desde el
punto de vista de distribución, la operación intermitente se denomina distribución de procesos ya que se
agrupan juntas, por departamento o centro de trabajo, por los procesos con equipos o habilidades similares de
los trabajadores. Cada producto o cliente que se procesa fluye entonces a través de algunos departamentos y
evita otros, dependiendo de las necesidades del proceso.
En el problema de la distribución de instalaciones para el flujo intermitente es probable que el flujo entre
algunos departamentos varíe mucho mientras que el flujo entre otros sea muy ligero. Por ejemplo, en un
hospital el flujo de pacientes entre los departamentos de ortopedia y rayos X puede ser muy intenso debido a
que las fracturas de huesos con frecuencia requieren de una radiografía antes de su tratamiento. Existen otros
departamentos, como pediatría y geriatría, que pueden tener muy poco flujo de pacientes o de médicos entre
ellos. Debido a dichas diferencias en los volúmenes de flujo, es posible obtener un flujo de tráfico económico
ubicando los departamentos con un flujo intenso y que sean adyacentes entre sí mientras que los que tienen un
tráfico más ligero se colocan más separados.
Para decirlo en pocas palabras, la decisión sobre la distribución para el flujo intermitente determina la
ubicación relativa de los centros de procesamiento (departamentos) para adoptar un criterio de toma de
decisiones establecido dentro de ciertas restricciones de la distribución Los ejemplos de criterios para la toma
de decisiones relacionadas con la distribución incluyen el hecho de minimizar el costo de manejo de
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materiales, disminuir la distancia que recorren los clientes, reducir el tiempo de transporte de los empleados e
incrementar la cercanía de los departamentos relacionados. Las restricciones más comunes incluyen
limitaciones de espacio, necesidad de mantener ubicaciones fijas para ciertos departamentos (por ejemplo,
embarques y recepción), límites en la capacidad de soporte de peso de algunas áreas del terreno, reglamentos
de seguridad, reglamentos contra incendios y necesidad de pasillos. El problema es encontrar la mejor
distribución o, por lo menos, una que sea satisfactoria y cumpla con todas las limitaciones aplicables.
Los problemas de distribución de flujo intermitente caen en dos categorías básica; 1) los que se refieren a los
criterios cuantitativos para la toma de decisión y 2) lo que se refieren a los criterios cualitativos. Los
problemas de criterios cuantitativos exigen decisiones que pueden expresarse en términos medibles tales como
costo de manejo de materiales, tiempo de transporte de los clientes o distancias. En 1as decisiones sobre
diseño con criterios cualitativos quizá no sea posible identificar ti flujo de materiales, de clientes o de
empleados medible y específico. En lugar Cl esto, deben indicarse criterios cualitativos. Por ejemplo, podría
ser muy deseable mantener los departamentos de soldadura y pintura separados por razones cl seguridad
contra incendios, los departamentos con un alto nivel de ruidos deben mantenerse lejos de las áreas
silenciosas. Estas relaciones cualitativas no puede manejarse con los mismos métodos que se utilizan para
resolver problemas cuantitativos.
Criterios cuantitativos
Es posible formular varios tipos de problemas de distribución intermitente con criterios cuantitativos. Estos
criterios incluyen la reducción de costos de manejo de materiales en las fábricas y bodegas y la disminución
del tiempo de transporte d los empleados o los clientes en las operaciones de servicio. Por supuesto, la
selección de criterios requiere de una decisión sobre los objetivos de la operación; por ejemplo ¿es más
importante disminuir el tiempo de transporte de los doctores o de los pacientes en un hospital o debe
disminuirse la suma de ambos tiempos?
Criterios cualitativos
Los problemas de diseño que involucran los criterios cualitativos se presentan cuando las relaciones entre los
departamentos de instalaciones con flujo intermitente se especifican en términos cuantitativos (por ejemplo,
qué tan deseable es ubicar un departamento cerca o lejos de otro).En algunos casos estos criterios cualitativos
pueden obtenerse con mayor facilidad o ser más apropiados que los criterios cuantitativos.
El problema de la ubicación cualitativa ha sido estudiado en profundidad por Muther y Wheeler que han
propuesto un método para formular y solucionar estos problemas que se denomina SLP (systeinatic layout
planning o planeación de la distribución sistemática, por sus siglas en inglés). De acuerdo con el enfoque de
Muther y Wheeler, se califica qué tan deseable es ubicar un departamento dado cerca de otro de acuerdo con
los siguientes términos: "absolutamente necesario", "especialmente importante", "importante" cercanía normal
está bien", "no im−portante" e "indeseable". Estas calificaciones cualitativas pueden basarse en
consideraciones de seguridad, comodidad para los clientes o flujos aproximados entre los departamentos. Por
ejemplo, podría ser deseable ubicar el departamento de alimentos infantiles cerca del departamento de leche
en un supermercado para comodidad de los compradores; también podría ser deseable colocar los artículos
pesados cerca de la puerta del supermercado para reducir la distancia de transporte y los artículos costosos
quizá deberían ir cerca de las cajas registradoras para reducir los robos. Estos tipos de relaciones cualitativas
pueden especificarse utilizando SLP. Nótese la manera en que se arreglan las relaciones en un formato de
matriz similar al del problema de diseño cuantitativo.
Después de especificar las relaciones cualitativas. Es necesario encontrar la manera de resolver el problema.
Simplemente se intenta ubicar todos los departamentos absolutamente esenciales cerca uno del otro. Las
relaciones especialmente importantes también se satisfacen mediante departamentos adyacentes, si es posible,
o con departamentos que estén a una distancia de separación de un departamento y así sucesivamente hasta
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cumplir con las relaciones de departamentos indeseables que se colocan lo más lejos posible.
Una vez que se han determinado las relaciones, aún falta resolver el problema do distribución. Esto se debe a
que normalmente la distribución completa debe estar dentro de una forma geométrica rectangular o de otro
tipo.
En el caso de problemas más grandes, la solución no puede obtenerse mediante inspección sino que debe
depender de métodos computarizados que intenten considerar todas las relaciones especificadas y llegar a una
solución óptima (o satisfactoria). Estos métodos requieren que las relaciones cualitativas se conviertan a una
escala numérica, después se resuelve el problema resultante mediante un algoritmo matemático. Debido al
proceso de conversión, la solución obtenida podría no reflejar con exactitud las relaciones cualitativas que se
especificaron originalmente. En este caso de debe ajustar la solución de acuerdo con lo anterior. A
continuación se describirán algunos de estos métodos computarizados.
La formulación de distribución cualitativa ha sido aplicada a muchos tipos de situaciones, incluyendo fábricas,
bodegas, oficinas y operaciones de servicio. Este método puede utilizarse para cualquier problema de
distribución debido a que las relaciones cualitativas entre los departamentos siempre se pueden especificar.
Los problemas de distribución cualitativa se encuentran con frecuencia en las industrias de servicio, en donde
los clientes interactúan con las instalaciones. En este caso la preferencia de los clientes por la ubicación
relativa de las instalaciones se convierte en una consideración importante de tipo cualitativo.
PLANEACIÓN DE LA DISTRIBUCIÓN COMPUTARIZADA
La planeación de distribución computarizada para las instalaciones de procesos intermitentes ha evolucionado
desde 1963 cuando se desarrolló CRAFT, el primer programa práctico. Hoy en día, según el catálogo del
Center for Environmental Research, se dispone aproximadamente de 80 programas de computadora. Se
examinarán dos programas conocidos: CRAH, para lo criterios cuantitativos y ALDEP para los cualitativos.
CRAFT (Computerizad Relative Allocation of Facilities − Asignación relativa de instalaciones
computarizada−. CRAPT fue desarrollado por Armour y Bufla y después perfeccionado por ellos mismos y
Vollmann. Utiliza una formulación de distribución por criterios cuantitativos y puede resolver problemas de
hasta 40 departamentos o centros de actividad.
Los datos para CRAFT son una matriz de costos unitarios y una de distribución inicial. La matriz de costos
unitarios es el producto de las matrices Tij y Cij antes descritas. El plan de distribución inicial puede ser uno
existente o uno inicial arbitrario. Después, mediante el uso de la distribución inicial que se le proporcional la
computadora determina las distancias entre los centroides de los departamentos.
El siguiente paso del programa es calcular el costo de la distribución inicial mediante el uso de la matriz de
costo unitario y de las distancias calculadas en la distribución inicial.
El programa CRAFT determina entonces si el costo total inicial puede reducirse mediante el intercambio de
departamentos en pares. Cada posible par de departamentos se cambia y se calcula el costo, ya sea en
incremento o en disminución y se almacena en la memoria de la computadora. Una vez considerados todos los
pares de intercambio, se selecciona el intercambio con el menor costo y se cambian estos departamentos en el
diseño inicial. Si se reduce el costo, se imprimen el costo resultante y el diseño nuevo y se repite el
procedimiento para un segundo intercambio de departamentos. Se imprime un nuevo diseño y costo inferior
en cada ronda sucesiva de intercambios hasta que ya no se obtenga reducción de costos adicional.
Con frecuencia, la solución final a la que llega CRAFT depende de loS datos del diseño inicial. Es decir, para
reducir el efecto de las desviaciones se deben seleccionar varios diagramas iniciales diferentes. CRAFT no
proporciona una solución de costo mínimo. CRAFT es un programa heurístico que da una solución muy
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buena aunque no una solución que se garantice como la óptima. Sin embargo, en la práctica la falta de una
solución verdaderamente óptima, no es una limitación muy seria (cualquier mejora sobre la distribución
presente o sobre otros métodos de distribución resulta útil).
CRAFT fue aplicado en la práctica a un gran número de distintos problemas de diseño diferente. De acuerdo
con Buffa, lo han utilizado cuatro plantas constructoras de aeronaves, dos de las compañías automotrices más
grandes, dos operaciones de fabricación de computadoras, un fabricante de productos farmacéuticos, una
empacadora de carne, una tienda de máquinas de precisión, un estudio cinematográfico y un hospital. Como el
programa tiene amplia circulación, no es de dudarse que se haya utilizado también para otras aplicaciones.
ALDEP (Automated Layout Design Prograin − Programa de diseño de la dis−tribución automatizado−.
ALDEP lo desarrolló IBM en 1967 y fue originalmente descrito por Seehof y Evans (1967). El programa
ALDBP solamente maneja problemas de distribución con criterios cualitativos.
Los datos para ALDEP incluyen una matriz de relaciones y limitaciones como tamaño del edificio,
ubicaciones fijas para departamentos, escaleras, etc. El programa ALDEP comienza por seleccionar al azar un
departamento y lo coloca en el plan de distribución. En el segundo plan se revisan todos los departamentos
restantes y solamente se selecciona al azar uno que tenga una calificación de relación de alta cercanía (como
A o E) y se coloca en la distribución cerca del primer departamento. Si no puede encontrar una calificación de
alta cercanía, se selecciona un departamento al azar y se coloca en la distribución. Este proceso de selección
continúa hasta que se han colocado todos los departamentos en el plan de distribución. Se calcula entonces
una calificación total para el diagrama mediante la conversión de cada relación de cercanía a una escala
numé−rica y sumando los valores de estas relaciones en el plan de distribución. Se repite varias veces todo el
proceso y como primer paso en cada ocasión se comienza con un departamento diferente que es seleccionado
al azar. Cada interacción da como resultado la generación de un plan de distribución.
El programa ALDEP es útil para generar un gran número de buenas distribuciones para su revisión. El
programa puede controlarse para que solamente se impriman las distribuciones que tengan una calificación
especificada o mayor a ésta. Esta tiene el efecto de reducir el número de diagramas que se tienen que revisar.
Aunque ALDEP es un programa heurístico útil para generar buenos diseños, sólo produce soluciones óptimas
por accidente.
ALDEP ahorra mucho del trabajo tedioso que implica la distribución, sin embargo, aún se requiere un juicio
para llegar a la solución final. El programa ALDEP esta diseñado para manejar hasta 63 departamentos y un
edificio de 3 pisos.
DESICIONES SOBRE LA DISTRIBUCIÓN
Se ha estado enfatizando el aspecto analítico de las decisiones sobre la distribución Sin embargo, también se
deben tomar en cuenta los factores conductuales. Los modelos de distribución ubican a la gente que se basa en
criterios cuantitativos o cualitativos que da muy poca consideración a los factores humanos, como el contacto
social, grado de privacidad y sentido de propiedad. Sin embargo, la distribución afecta la conducta de la gente
y su percepción sobre el trabajo afectando en última instancia el rendimiento en el trabajo, la motivación y la
satisfacción. "Se puede reorganizar una estación de trabajo de manera tal que sea teóricamente muy eficiente,
sin embargo, en realidad se hará menos trabajo si el usuario no disfruta el estar ahí y aprovecha cada
oportunidad para dejar la estación.
De acuerdo con un estudio hecho por Schuler, Ritzman y Davis (1981) los factores, conductuales más
importantes en la distribución son la privacía y la cercanía con otras personas que trabajan en tareas parecidas.
La privada es importante, puesto que permite que una persona regule el control de las interacciones
interpersonales. La proximidad con otras personas con las que se trabaja se facilita mediante arreglos
apropiados en el espacio. El tener un acceso más fácil a otras personas ahorra tiempo de recorridos y mejora
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las comunicaciones, con lo cual se incrementa el rendimiento del trabajo.)
Los resultados del estudio de Schuler, Ritzman y Davis apoyan la idea de que las decisiones sobre la
distribución deben basarse no sólo en las consideraciones relacionadas con la eficiencia, sino también en la
ubicación relativa de las personas que dependen entre sí y del grado de control que la gente tenga sobre sus
propias interacciones con los demás. Las decisiones sobre la distribución serán más efectivas cuando tomen en
consideración el efecto sobre la conducta de la gente, su motivación y su rendimiento. El documento de Stone
y Luchetti (1985) sugiere alguna formas en que pueden tomarse en consideración los factores humanos en las
decisiones sobre la distribución.
DISTRIBUCIÓN DE LOS PROCESOS EN LÍNEA
La distribución de los procesos en línea difiere mucho de la distribución de los procesos intermitentes. Las
diferencias surgen debido a que la secuencia de actividades de procesamiento en los procesos en línea está
fijada por el diseño del producto, puesto que éste se fabrica secuencialmente de un paso al siguiente a lo largo
de una línea de flujo. Aunque la distribución de los flujos de línea no afecta la dirección de flujo del producto,
sí afecta la eficiencia de la línea y los puestos asignados a los trabajadores individuales.
El clásico caso de Operaciones de flujo lineal es una línea de ensamble en movimiento. Esta forma de
producción da como resultado una gran eficiencia. Al mismo tiempo, la línea de ensamble parece tener graves
efectos secundarios en términos de aburrimiento con el trabajo, ausentismo y rotación de personal. Por lo
tanto, el diseño de las líneas de ensamble y las alternativas para la línea de ensamble tradicional deben ser
estudiadas cuidadosamente por la administración.
En la primera parte de esta sección se supuso que se utiliza una línea de ensamble en movimiento tradicional y
se considerará el problema de asignación de tareas (operaciones) a los trabajadores a lo largo de la línea de
ensamble para que el trabajo quede distribuido uniformemente entre ellos. Este es el problema clásico de
balanceo de líneas de ensamble.
Alternativas a las líneas de ensamble tradicionales
El estudio de Chase también proporcionó cierta información sobre el efecto de las líneas de ensamble en la
fuerza de trabajo. En el estudio se indica que la rotación de personal tiene un promedio de 28.9% anual con un
rango de 3.5 a 46.3% dependiendo de la compañía. El número promedio de quejas formales por cada 100
trabajadores al año es de 51.9. Esto es una prueba del considerable descontento por parte de al menos algunos
trabajadores de la línea de ensamble. Corresponde a la administración, por lo tanto, estudiar alternativas a las
líneas de ensamble rígidamente llevadas.
Las alternativas que deben considerarse son las siguientes:
1) Varias líneas de ensamble que producen el mismo producto cada una con tiempos de ciclo mayores y por lo
tanto mayor variedad de actividades que en una sola línea.
2) Líneas de ensamble que permiten la organización de grupos y el trabajo en equipo, permitiendo así una
mayor interacción social entre los trabajadores mientras trabajan.
3) Líneas de ensamble que permiten una mayor autonomía para determinar el paso de trabajo mediante
colchones de materiales entre las estaciones de trabajo. El producto en este caso no se fija rígidamente a la
línea de ensamble, sino que se mueva a lo largo de ella con velocidades variables.
4) Las líneas de ensamble de modelos mixtos en donde los trabajadores no siempre producen el mismo
producto. En estos pasos, el modelo A viene seguido por el modelo B, después el modelo C y así
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sucesivamente
DISTRIBUCIÓN DE PROYECTOS
Los proyectos son actividades que se realizan una sola vez y que ofrecen un producto único. El hecho de que
el producto sea único es una de las razones primordiales que hacen que los diseños de proyectos difieran de
las distribuciones en línea o intermitentes. Como primer paso podría ser útil revisar algunos ejemplos de
problemas de distribución de proyectos. Después de revisar estos ejemplos se resumirán los principios clave
de la distribución de proyectos.
Una categoría de proyectos es la construcción de edificios, carreteras, dique. etc. En los proyectos de
construcción el costo de manejo de materiales es un consideración importante, por lo tanto, se da mucha
atención a una distribución eficiente y a la disposición de los materiales durante la construcción. Casi siempre
se hace el intento de ubicar los materiales con alto nivel de uso cerca del lugar de 1 construcción y los
materiales con menor nivel a distancias mayores. Este problema de manejo de materiales se puede formular de
manera similar al modelo CRAFT que se utiliza para las distribuciones intermitentes.
Otro factor importante para determinar las distribuciones en los proyectos d construcción es el orden
(precedencia) tecnológico. Los materiales que se distribuirán de acuerdo con el momento de su uso, antes o
después, en el proyecto. Este factor es especialmente importante cuando existen limitaciones de espacio. Un
factor relacionado con lo anterior es la programación que también determina el momento de las actividades
del proyecto y así establece la base para distribuir la instalación de construcción.
Una segunda categoría de proyectos sería la manufactura en una posición fija. Casi siempre los productos
grandes se manufacturan de esta manera, incluyendo los barcos, aeronaves, locomotoras y vehículos
espaciales. En este tipo de proyecto con frecuencia los materiales se ubican en círculos concéntricos con el
producto e el centro. En los anillos internos del circulo se encuentran los artículos que se usas con mayor
frecuencia −como ribetes, birlos o seguros− mientras que los artículo únicos se ubican más lejos del centro.
Este principio de los círculos concéntricos 5 utiliza en proyectos tanto de construcción como de manufactura
en posición fija para reducir los costos de manejo de materiales.
La tercera categoría son los proyectos múltiples que se realizan en el mismo lugar Ejemplos de éstos son
los proyectos de las agencias de publicidad, los departamentos de investigación y desarrollo y lotes de
películas. Cada uno de los proyectos que ejecutan estas operaciones es único, sin embargo, se repite el
mismo tipo de proyecto mediante un proceso intermitente. Por ejemplo, los lotes de película se organiza
por taller de vestuarios, taller de escenarios, taller de accesorios y así sucesivamente. El problema de la
distribución de proyectos múltiples se puede considerar similar al de la producción intermitente con un
tamaño de lote de una unidad. Por lo tanto pueden aplicarse los principios de la distribución de
procesos intermitentes par este caso. Sin embargo, existirá la dificultad de pronosticar el flujo de
materiales debido a que el proyecto es único.
REVISIÓN DE LA DISTRIBUCIÓN
La mayor parte de las máquinas existentes deben reemplazarse, y los sistemas para el manejo de materiales
deben volverse a diseñar. En breves palabras, el problema de la redistribución en una situación así, requiere
aproximadamente la misma cantidad de análisis que la que se necesita para distribuir las instalaciones en una
planta nueva. Las compañías con sistemas electrónicos para procesamiento de datos se enfrentan con
frecuencia a este tipo de problema: como se están desarrollando tan rápidamente nuevos sistemas de
computación, los ya exis-tentes resultan obsoletos rápidamente, haciendo necesaria la redistribución de
insta-laciones de computación cada pocos años.
Los factores humanos en los sistemas de producción suelen crear la necesidad de cambiar la distribución de
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las instalaciones. Los trabajadores pueden encontrar que el arreglo conduce a operaciones incómodas o no
eficientes. El calor, el frió, la hu-medad, el ruido y otros factores, afectan el nivel de producción de los
trabajadores. Pueden presentarse ciertos peligros que conduzcan a accidentes industriales. En estos casos, una
redistribución puede dar como resultado un mejor desempeño del tra-bajador y operaciones más seguras.
Otra necesidad de hacer la redistribución se deriva del hecho de que los gerentes comerciales se esfuerzan
constantemente por reducir los costos. Las reducciones de costos pueden dar como resultado cambios en los
métodos de trabajo, en los patro-nes de manejar los materiales, en los procesos de producción, en las
máquinas, y en las materias primas, los que pueden estar acompañados por una revisión de distribu-ción. De
hecho, la misma revisión de distribución puede contemplarse como una fuente para la reducción de costos.
En resumen, la necesidad de analizar la distribución de las instalaciones se puede originar por las ubicaciones
de la nueva planta, por cambios en el nivel de la demanda, por la introducción de nuevos productos, por
variaciones en el diseño del producto, por la obsolescencia de procesos o máquinas, por problemas del
personal, por los peligros de los accidentes industriales y por la necesidad de reducir los costos.
OBJETIVOS DE LA DISTRIBUCIÓN DE INSTALACIONES
El principal objetivo de la distribución de la planta es optimizar el arreglo de má-quinas, hombre, materiales y
servicios auxiliares, para maximizar el valor creado.
Además, la distribución debe satisfacer las necesidades del personal asociado con el sistema de producción.
Después de estos objetivos generales, varios objetivos específicos son incluidos en el desarrollo de una buena
distribución.
Minimización del manejo de materiales
Una buena distribución debe minimizar tanto los costos como el tiempo requerido para mover los materiales a
través de los procesos de producción. En algunas compañías, el uso de máquinas de transferencia sólo
requiere que se alimente la ma-teria prima por un extremo del sistema de producción y que los productos
terminados sean retirados por el otro extremo. Ejemplos de esto incluyen el maquinado de monoblocks de
motores, la fabricación de latas y el procesamiento de productos químicos y alimenticios. En el proceso de la
fabricación de latas, las láminas de metal se alimentan por un extremo y son formadas, soldadas, unidas a las
tapas, probadas por filtraciones, apiladas y puestas en plataformas antes de ser nuevamen-te manipuladas. En
muchas plantas para procesamiento de productos químicos y ali-menticios, se han ideado sistemas para el
manejo de materiales de manera que el producto no requiere ser manejado manualmente mientras pasa por el
proceso de producción. La industria lechera es un buen ejemplo, puesto que los procesos están arreglados de
tal manera que verdaderamente la leche va de la vaca al consumidor, sin ser tocada por manos humanas.
Reducción de los peligros que afectan a los empleados
En términos de salud, esto puede comprender el suministro de adecuados ductos de escape para la eliminación
del polvo, rocio de pintura, u otras partículas del aire. En términos de peligros para la seguridad, deben
tomarse medidas para guardavías, es-pacios entre los trabajadores y la maquinaria en movimiento,
protecciones para las herramientas de corte y sierras, y docenas de otras provisiones.
Equilibrio en el proceso de producción
Distribuyendo el número de máquinas adecuado en la posición correcta en una plan-ta, el analista de
distribución puede lograr el equilibrio en el proceso de producción y evitar cuellos de botella. Esto es
necesario para operar eficientemente un proceso de producción, para evitar la acumulación de inventarios
excesivos de artículos en pro-ceso, y para evitar pérdidas y malas colocaciones de los productos
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semiterminados.
Minimización de interferencias delas maquinas
Las interferencias de las máquinas asumen muchas formas en las operaciones de producción, incluyendo ruido
excesivo, polvo, vibración, emanaciones y calor. Estas interferencias afectan adversamente al desempeño de
los trabajadores. Por tan-to, el analista del arreglo trata de minimizarlas; cuando esto no es posible, puede
aislar a las máquinas problema. Esto es una práctica común cuando se emplea una serie de martillos decaída
libre. Estas máquinas hacen tanto ruido y crean tanta vibración que afectan adversamente el desempeño de los
trabajadores y la precisión con que otros procesos deben ser ejecutados. Otro ejemplo, de la industria
mueble-ra, implica las operaciones de lijado y acabado. Es necesario separar estas dos ope-raciones, ya que el
aserrín en el aire puede arruinar el acabado de los muebles.
Incremento en la moral de los empleados
Una buena distribución de la planta debe crear un ambiente favorable para la for-mación de una moral
elevada. En algunas ocasiones unos sencillos cambios en la distribución pueden lograrlo. En una fábrica de
muebles, los que lijaban las sillas fueron colocados de espaldas a las ventanas y muy retirados para que no
pudieran conversar. Al girar 90 grados las estaciones de trabajo les fue posible dejar de traba-jar con sus
propias sombras y, colocándolos más juntos, les fue posible conversar en tanto ejecutaban un trabajo un tanto
monótono.
Utilización del espacio disponible
Los edificios de la planta representan una gran inversión Así pues, debe usarse en su totalidad el espacio
disponible para elevar al máximo el rendimiento sobre esa inver-sión. Puesto que el espacio representa un
gasto fijo, sea que se use o no, de todas maneras tienen que pagarse los costos de espacio. Los analistas de
distribución, por tanto, al diseñar los arreglos de la planta intentan reducir al mínimo la cantidad del espacio
de piso y de espacio superior que no se utilice.
Utilización efectiva de la mano de obra
Una buena distribución de planta debe proporcionar una efectiva utilización de la mano de obra. Los
trabajadores no deberán tener excesivo tiempo ocioso, o tener que recorrer grandes distancias por sus
herramientas, plantillas u otros suministros. El personal de mantenimiento debe tener fácil acceso a las
máquinas para repa-rarlas, servirlas y limpiarlas. Los supervisores deberán estar situados en donde puedan
mantenerse en contacto con las operaciones de producción. Los mezzanines para oficinas suelen ser útiles a
este respecto. El personal de oficinas encargado de proporcionar herramientas, partes, suministros y
documentación debe colocarse de manera de reducir al mínimo el costo y el tiempo requerido para ejecutar
sus fun-ciones.
Flexibilidad
Como se hizo observar con anterioridad en este capítulo, existen varias razones para revisar una distribución.
Como estas revisiones son virtualmente inevitables a la lar-ga, pueden disminuirse los costos de una
redistribución si se diseña el arreglo origi-nal teniendo en mente la flexibilidad.
Puesto que un gerente de producción está comprometido con un conjunto dado de máquinas, hombres,
materiales, procesos, productos, espacio de piso y muchos otros factores, suele serle difícil lograr una solución
óptima y flexible. No obstante, las técnicas para distribución de la planta que se presentan en este capitulo
propor-cionan información útil para el gerente al tomar las complejas decisiones implicadas en el arreglo
original de nuevas plantas y el rearreglo de las ya existentes.
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ANÁLISIS DE INVERSIÓN DE CAPITAL
Una vez que la ubicación de instalaciones y los planes de distribución se han de-sarrollado, es indispensable
evaluar las alternativas de adquisición de flujo de dinero disponible para la organización. En el esquema de
sistemas a la izquierda, ilumina la relación de esta red de flujo de recursos al concepto de sistemas.
En este capitulo exploraremos primero las variables del costo en la inversión de capital: costos fijos, costos
variables, vida esperada del equipo y su relación con las decisiones de inversión, obsolescencia, valor de
rescate, costos intangibles y costos de oportunidad. Estos términos deben entenderse claramente para usar las
técnicas analíticas de inversión de capital.
El impacto de la depreciación en el análisis de inversión se desarrolla enseguida, al estudiar cuatro métodos:
línea recta, balance decreciente, suma de los dígitos de los años y depreciación por uso. Como punto
relacionado se explora créditos de inversión.
Determinar el valor de los activos, fundamental para un análisis efectivo, se ba-sa en un entendimiento del
valor en libros y valor de mercado. Las tasas de interés y los conceptos de valor presente y anualidades
también se tocan. Con los términos y conceptos desarrollados, podemos evaluar inversiones alter-nativas
usando tres técnicas: método de pago, el método del valor presente y el mé-todo de tasa interna de
rendimiento. Debemos considerar también factores no finan-cieros. El resultado de tales análisis es un diseño
del sistema de producción más eficiente, enfocado hacia una adquisición, asignación y disposición efectivas
del dinero en la Red de Flujo de Dinero.
COSTOS FIJOS
Los costos fijos, como se expusieron en el Cap. 4 bajo el análisis de punto de equilibrio, son aquéllos que no
cambian con los cambios en el volumen producido de productos y servicios. Se incluyen impuestos sobre
propiedad, pagos fijos de ren-ta, los salarios de quienes deben permanecer en la fuerza laboral sin considerar
las fluctuaciones en las salidas, seguros, y (hasta cierto grado) calor, luz y fuerza.
El instalar una nueva pieza de equipo puede resultar en un incremento en algu-nos de los costos que deben
considerarse. Una vez que se ha tomado la decisión de adquirir una máquina, los costos vuelven a ser fijos.
Además, si comprende un prés-tamo, los intereses se considerarán como un costo fijo (aunque decreciente)
durante la vida del préstamo. Los gastos por depreciación difieren considerablemente al emplear métodos de
depreciación diferentes. Algunos costos de mantenimiento tam-bién se pueden considerar fijos, ya que el
ignorar el mantenimiento rutinario y pe-riódico puede llevar a descomposturas prematuras. Finalmente, el
costo de poseer o rentar un edificio para múltiples propósitos existirá sin importar el tipo del equipo instalado
en él; este tipo de costo resulta inaplicable para la decisión y no debe to-marse en consideración.
COSTOS VARIABLES
Los costos variables se modifican con los cambios en el volumen resultante de pro-ductos o servicios.
Principalmente los costos de materiales y mano de obra directa, aunque algunos costos de mantenimiento
aumentan cuando se ha usado más el equi-po. Además, los costos de energía aumentarán al incrementarse las
unidades produ-cidas.
La ventaja de la mayoría del equipo nuevo sobre el equipo viejo está en el área de costos operativos: el nuevo
equipo puede estar diseñado para rendir mayores sali-das por hora. Puede tener aspectos automáticos que
reducen el número de personas o el nivel de habilidad requerida. Puede diseñarse para operar durante más
tiempo con menos mantenimiento. Todos estos aspectos sirven para bajar el costo variable, lo que hace la
adquisición más atractiva.
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Debe tenerse en mente que las personas de ventas hacen gran énfasis en el ahorro de costos variables que
resulta de la compra del nuevo equipo. Sin embargo, en una sociedad que experimenta inflación, los precios
del equipo han aumentado sustancialmente. Para mantener estos precios bajos, se toman ciertos "atajos" y se
usan materiales de inferior calidad. Esto significa que el equipo nuevo puede no du-rar tanto como el equipo
viejo, que a pesar de ser más lento, está mejor hecho. Este punto, desde luego, enfoca a otro punto analítico
−la predicción de la vida esperada del equipo.
VIDA ESPERADA DEL EQUIPO
La vida esperada del equipo es una proyección de cuánto tiempo el equipo servi-rá a sus propósitos. Para
impuestos, se han elaborado listas de vida esperada del equipo para ayudar a los gerentes a calcular la
depreciación. La depreciación comprende el eliminar una proporción dada del costo original del activo
durante su vida útil hasta que queda solamente un valor de rescate. La forma más simple de depreciación, la
línea recta, se calcula restando el valor de rescate del costo y divi-diendo esta diferencia entre el número de
años de vida útil para determinar la depre-ciación anual. Por ejemplo, un activo con un costo de $6000, un
valor de rescate de $1000 y una vida de cinco años, tendría una depreciación de $1000 anuales.
Otros enfoques al cálculo de depreciación resultan en la deducción de sumas mayores en los primeros años y
cantidades menores en los últimos años de vida útil del activo. Estos métodos de depreciación se conocen
generalmente como depre-ciación acelerada e incluyen el método de balance decreciente y la suma de los
dígitos de los años, que se exponen posteriormente en este capítulo.
En muchos casos, como en la depreciación de autos y camiones, estos métodos de depreciación acelerada
reflejan con mayor exactitud la declinación real en el va-lor de mercado que el método de la línea recta.
También la depreciación acelerada da la ventaja de una rápida eliminación del activo para cuestión de
impuestos.
Este concepto de vida útil se usa en las técnicas analíticas (a ser expuestas poste-riormente) y en el cálculo de
la depreciación. Sin embargo, debe ser intuitivamente claro que la noción de vida útil es un poco ficticia. Una
máquina vieja puede estar "totalmente depreciada" y llevada en los libros con su valor de rescate, y puede aún
proporcionar un buen servicio y estar mejor construida que las máquinas actuales. Puede considerar su propio
auto viejo como ejemplo.
Más aún algunas máquinas tienen una "vida útil integrada", ya que están dise-ñadas para operar a través de un
número dado de ciclos y entonces volverse inútil. Una rasuradora es un ejemplo. Hasta los automóviles
parecen algunas veces tener la calidad de obsolescencia integrada o un punto en el que parecen caerse a
pedazos.
OBSOLESCENCIA
La obsolescencia es otro factor a considerar. En algunas industrias −computadoras y electrónica son buenos
ejemplos− la obsolescencia afecta notablemente el reem-plazo de equipo. Un nuevo diseño o aspecto del
producto lo hace muchísimo mejor que el modelo anterior, que resulta ya inútil. Los estudiantes ya no usan
reglas de cálculo, ni quieren usar calculadoras rotatorias en los laboratorios de estadística. Las calculadoras de
bolsillo han convertido estos otros productos en obsoletos. Este fenómeno ocurre regularmente en el campo de
la computación, donde a una "generación" de sistemas de computación la sucede otra que la supera en
velocidad, tama-ño, capacidad y costo de operación. Al tomar las decisiones sobre la adquisición de equipo
capital, la estimación del potencial de obsolescencia es critico. Muchas má-quinas nuevas se adquieren porque
sencillamente las viejas no son tan eficientes −aun cuando su valor en libros sea aún alto y les quede mucho
de vida útil.
VALOR DE RESCATE
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Él valor de rescate es la cantidad de dinero que puede ganarse a través de la venta del activo. Normalmente,
esto es el valor del activo al final de su vida útil en términos del método de depreciación usado. Así, sí se
espera una vida de cinco años, el valor de venta del activo al final de los cinco años es estimado. En el caso de
obsolescencia tecnológica, el valor de rescate puede cambiar notablemente sí un producto o prece-so procede
a otro; en tanto que con otros tipos de equipo, la vida útil puede en reali-dad acabar con el equipo de manera
que sólo tenga un valor de desperdicio. Este también, se considera como valor de rescate.
COSTOS INTANGIBLES
Los costos intangibles son aquellos que no deben afectar una decisión de inversión de capital. Son
importantes y se deben reconocer para que el tomador de decisiones no los íncluya inadvertidamente en el
análisis. Un ejemplo clásico de costos intan-gibles son los costos efectuados en el pasado y que no son
recuperables: el dinero se ha gastado y, en todos los casos, se ha ido. Se puede lamentar el gasto, pero no debe
tener ninguna influencia en inversiones futuras.
COSTOS DE OPORTUNIDAD
Los costos de oportunidad comprenden la pérdida de una ganancia potencial al no proseguir con un curso de
acción dado. Por ejemplo, el invertir sus ahorros en un auto nuevo puede evitar que los use en la compra de
muebles, un equipo de sonido u otro activo. Los negocios se enfrentan a un problema similar en cuanto a que
tienen cantidades limitadas de dinero para invertir y deben tasar las oportunidades dispo-nibles de inversiones
particulares. Así, el costo de oportunidad al invertir en un tipo de equipo es el no poder invertir estos fondos
en otro tipo de equipo.
MÉTODO PARA EVALUAR INVERSIONES ALTERNATIVAS
Este método se enfoca en el lapso de tiempo que requiere una inversión para pagarse. Mientras más rápido
pueda una inversión recobrar su costo, mejor, ya que el re-torno sobre inversión será más alto, y los fondos se
podrán invertir en inversiones adicionales.
EJEMPLO: Adquisición de Equipo
La compañía Melasta Machining está considerando la compra de una línea de corte automá-tica de $2 000 000
para reemplazar sus cuatro líneas manuales actuales. Las líneas actuales trabajan tres turnos diarios, cinco días
a la semana; la nueva línea de corte trabajará dos turnos al día, cinco veces a la semana, y producirá la misma
cantidad. La nueva máquina reducirá los costos de mano de obra al reducir el número de trabajadores de diez
a seis por turno y al eliminar el turno de medía noche propenso a accidentes. El supervisor del turno de media
noche se transferirá a otra parte de la planta a reemplazar a alguien que se retirará. El salario promedio de los
trabajadores de turno es de $15 000 anuales (más $5000 en prestaciones) y el salario anual del supervisor es
$22 000 (más $7000 en prestaciones.
La nueva máquina aumentará el nivel de ruido en 20%, pero esto debe estar más que compensado por una
disminución del 70% en heridas físicas graves. La vida útil esperada de la nueva línea de corte es de 10 años;
tiene un valor de rescate neto de $80 000. La nueva
Línea tendrá preferencia inmediatamente para una deducción de impuestos del 10%. La compañía usa
depreciación en línea recta para todo el equipo.
Las antiguas líneas de corte tienen un valor de $200 000 cada una, y un valor de rescate es-timado de $25 000
cada una en diez años, pero podrían venderse ahora en el mercado de equipo usado por $100 000 cada una.
La compañía tiene una tasa de impuestos del 60% y requiere un retorno después de im-puestos del 14%.
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SE REQUIERE:
a. Calcular la inversión neta inicial.
b. Calcular los ahorros después de impuestos en los costos de salarios.
c. Calcular los ahorros después de impuestos a partir del aumento en depreciación.
d. Calcular la reducción en el valor de rescate de la línea vieja a la nueva.
e. Aplique los factores de valor presente des-de a hasta d.
f. Tome la decisión.
DISEÑO DEL SISTEMA DE FLUJO DE MATERIALES
Una vez que los puntos de instalaciones, maquinaria y energía se han evaluado técni-ca y financieramente, se
debe prestar atención al flujo de materiales a través del sis-tema. Los materiales deben adquirirse y entonces
transformarse en productos du-rante el proceso de producción. La Red de Flujo de Materiales a la izquierda en
el es-quema de sistemas se relaciona con el concepto de sistemas.
Los riesgos de un manejo ineficiente de materiales se ilustran al inicio del capítulo, seguidos por una
delineación de los principios del manejo de materiales. Se describen dispositivos para el manejo de materiales:
el tipo de sistema de produc-ción; los tipos de productos; el tipo de edificio dentro del cual fluirán los
materiales y los costos de los varios dispositivos para el manejo de materiales.
Las redes de flujo de materiales se describen detalladamente a través de un aná-logo mecánico. Se elaboran
los conceptos de retroalimentación y prealimentación en el diseño del sistema. El concepto de diseño de
patrones de convergencia−divergencia también se elabora.
Una vez que los conceptos están establecidos, nuestra atención se vuelve al dise-ño de redes de flujo de
materiales. Se describen la planeación y control de inventa-rios y sus interfases principales se desarrollan en
una red de flujo operando. Las in-terfases incluyen la función del monitoreo del estado del almacén en
inventarío, la función de compra y la función logística. Finalmente, se exploran un sistema logístico para
seguir las tasas de flujo del sistema y un sistema de monitoreo del esta-do del almacén para seguir los
volúmenes del sistema.
PRINCIPIOS DEL MANEJO DE MATERIALES
Todas las situaciones industriales son al menos un tanto diferentes. Incluso dentro de una industria, las
compañías hacen las mismas cosas de manera distinta. En con-secuencia, los problemas del manejo de
materiales varían en distintas empresas. Las soluciones también varían y, por lo general, se encuentran
siguiendo sugerencias específicas. Como el espacio no permite un extenso tratamiento sobre la forma de
solucionar problemas específicos en distintas firmas, se describen principios ge-nerales.
El primer principio es que el material debe moverse sobre las distancias más cor-tas posibles, debido a que
los movimientos cortos requieren de menos tiempo y dine-ro que los movimientos largos. Esto se aplica al
transporte de materiales a varias millas entre plantas, al transporte de materiales dentro de la planta o a
trasladar ma-teriales de una posición a otra en una máquina.
Otro principio es que el tiempo en la terminal debe mantenerse lo más corto po-sible. El objeto del manejo de
materiales es mover materiales. En consecuencia, es ineficiente demorar en las terminales el equipo para el
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manejo de materiales para propósitos de recoger y entregar. Un desarrollo que hace resaltar este principio es el
servicio de transferencia de los ferrocarriles y líneas camioneras. Con este sistema se cargan camiones
remolques que son arrastrados de la planta al ferrocarril. Después se colocan los remolques en carros
plataforma y se despachan a la ciudad de destino. Una vez que han llegado, los remolques nuevamente son
arrastrados al punto de des-tino.
Las cargas útiles deben transportarse en ambos sentidos en los viajes de manejo de materiales siempre que
sea posible, en otras palabras, no debe hacerse un viaje de vacío. Con frecuencia esto no es posible; debe
enviarse un camión a un punto distan-te para recoger algo. El viaje a ese punto no lleva una carga útil, en
tanto que en el viaje de regreso si la lleva. El costo de mover un camión a un punto y regresarlo es
aproximadamente el mismo, sea que lleve una carga útil en una dirección o en ambos sentidos. En
consecuencia, pueden lograrse sustanciales ahorros si se pueden diseñar sistemas para el manejo de materiales
que solucionen el problema de ir o regresar sin una carga útil.
Otro principio es evitar cargas parciales. Algunos carros de mano manejan car-gas de unos 100 Kg.; Algunos
camiones de tipo pickup manejan una tonelada; algunos de los más grandes camiones manejan 10 ton. El
costo de operación del carro de ma-no, pickup o camión grande, es más o menos el mismo sea que lleven la
carga completa para la que están diseñados o sólo una carga parcial. En consecuencia, suele ser un desperdicio
de dinero no usar el equipo a su capacidad.
Evítese el manejo manual cuando se disponga de medios mecánicos que puedan hacer el trabajo en forma más
económica. Este principio es el resultado del continuo crecimiento de los dispositivos mecánicos. En una
época en la que las amas de casa pueden abrir latas eléctricamente e incluso limpiarse los dientes con cepillos
mecáni-cos, encontramos una infinidad de aparatos eléctricos disponibles para el manejo de materiales en la
industria.
La gravedad es casi la fuente más barata de fuerza que se conoce. Debe usarse para mover materiales siempre
que sea posible. En el manejo de materiales se emplea la gravedad mediante el uso de tolvas, tubos,
transportadores de rodillos, rampas, ductos y muchos Otros dispositivos. También es uno de los más rápidos y
no requiere de partes movibles para trabajar. Además, a diferencia de la electricidad, la gasolina u otras
fuentes de energía, nunca falla. Siempre está presente y ejerce una fuerza predecible. Como tomamos la
gravedad por concedida, a menudo nos olvidamos de su utilidad. En el diseño de sistemas para el manejo de
materiales es uno de los facto-res más importantes que deben tomarse en cuenta.
Otro principio es usar líneas rectas cuando sea posible. Existen muchas excep-ciones a este principio debido
al diseño de máquinas y al diseño de edificios. Sin em-bargo, el manejo de materiales en trayectorias rectas es
generalmente más barato que manejarlos en trayectorias curvas o en zigzag. Además, este principio está de
acuerdo con el principio presentado: puesto que una recta representa la distancia más corta entre dos puntos,
se desprende que si los materiales se mueven en línea recta se estará utilizando la ruta más corta.
El principio de unidad de carga es útil en el diseño de un sistema eficaz de mane-jo de materiales. La idea es
que los productos que se van a mover se agrupen en lotes grandes y consistentes. Considérese el caso de un
trabajador que tiene que mover 1000 cajas de productos enlatados a una distancia de 500 m. Si lleva las cajas
una por una, habrá viajado 500 km. Si coloca las cajas sobre plataformas, puede mover el mismo número con
un camión levantador y viajar sólo 5 km. Puede hacer el mis-mo trabajo en una fracción del tiempo, con una
fracción de la energía y viajar sólo una fracción de la distancia utilizando el principio de la unidad de carga.
Este princi-pio también es útil en el almacenamiento de materiales: con lotes de carga consisten-tes, pueden
apilarse y desapilarse rápidamente las plataformas de materiales. Pueden moverse en la bodega y emplearse
intercambíablemente con otras unidades de carga. Si se hacen convenios con los proveedores o los clientes
sobre la devolución de plataformas, las unidades de carga también pueden usarse intercambiablemente entre
varias plantas. En un caso así, un proveedor podría despachar materias primas sobre plataformas. Estas
materias primas serían transformadas en productos termi-nados empleando plataformas. Finalmente, serían
20
despachados al cliente también sobre plataformas. Esto ahorra tiempo a todos los relacionados con el manejo
de materiales y se solucionan los problemas de almacenamiento y embarque.
Un último principio es que los materiales deberán estar marcados con claridad o etiquetados. Sin esto, es
fácil colocar mal o perder los artículos. En un almacén grande es posible descuidar algunos artículos sí no
están marcados con claridad. En las producciones de operación es fácil colocar las cosas en lugares
equivocados por no estar bien identificadas. Toma algún tiempo y esfuerzo etiquetar los materiales que se
mueven, pero suele convenir en términos de evitar pérdidas y confusión en las comunicaciones y en la
producción.
DISPOSITIVOS PARA MANEJO DE MATERIALES
El número de tipos de dispositivos para manejo de materiales de que actualmente se dispone es demasiado
grande para describir cada uno de ellos en detalle. En con-secuencia, se describirán brevemente los cinco tipos
de dispositivos de uso más común,
Así como algunas de sus aplicaciones. Estos incluyen transportadores, grúas, ductos, camiones y los
tradicionales vasos de seguridad −dispositivos diversos.
Transportadores
Un transportador es un aparato relativamente fijo diseñado para mover materiales entre dos puntos fijos. Uno
de los tipos más comunes es el transportador de rodillos, que consiste en una serie de rodillos en un marco.
Los materiales que se van a mover se colocan sobre los rodillos y, o bien ruedan hacía abajo en un plano
inclinado, se empujan en un plano horizontal, o suben en un plano inclinado si tienen fuerza motriz. En esta
clase se en-cuentran el transportador de banda, de costillas, de cubetas y de cinta. En estos casos, el material
que se va a mover está soportado por una costilla, un reborde, un cubo, una barra o una banda, y se mueve con
ella desde el punto en que se colocó sobre el transportador hasta que llega a su destino.
Grúas
Las grúas y los malacates representan una clase de equipo para manejo de materiales que lo levanta y los baja.
En el caso de algunas grúas y malacates, el levantamiento se hace con un dispositivo que se mantiene en
posición fija; en Otros casos, se mueven sobre ruedas, vías o rieles. Así, es posible tanto el movimiento
vertical como horizontal. Excepto por las grúas movibles, la mayoría de ellas tienen limitados sus
movimientos horizontales a las vías construidas dentro de la planta. Existe una gran variedad de grúas y
malacates que son operados con energía mecánica, eléctrica o neumática
Camiones
Una gran variedad de camiones se usan en la industria, los que se pueden agrupar en subclases. El mayor
grupo de vehículos se mueve por gasolina o por diesel, hechos para transitar en carreteras. Sus tamaños
varían, desde el tipo píckup hasta los grandes camiones de remolque con las máximas dimensiones exteriores
legales respecto a largo, ancho y altura. Algunas compañías cuentan con camiones aún más grandes,
especialmente las industrias madereras y de construcción, que circulan por caminos particulares, en donde no
existen restricciones legales de tamaño o peso.
FACTORES HUMANOS EN EL DISEÑO DEL SISTEMA
La consideración de los requisitos de mano de obra y el diseño de un ambiente de trabajo efectivo es
fundamental para el diseño del sistema de producción. Las consideraciones de diseño incluyen el ambiente de
trabajo físico, los aspectos psicológicos del diseño de la tarea y las reglamentaciones gubernamentales
21
recientes que afectan la adquisición y ubicación de la mano de obra. La Red de Flujo de Mano de Obra en el
esquema de sistemas a la izquierda bosqueja la relación de este flujo de recursos en el concepto de sistema.
Exploramos los factores psicológicos que afectan el di-seño del sistema, seguidos por los factores que afectan
el ambiente de trabajo físico, incluyendo ruido, iluminación y color. La atención se desvía entonces a la
relación entre el hombre y la máquina en el ambiente de trabajo. Se explora una técnica que incorpora mejoras
en la actuación generadas por los trabajadores al diseño de siste-mas, conocida como curvas de aprendizaje.
Se enfatiza la importancia de la seguridad asociada con el desempeño del traba-jador, y se exploran los costos
y peligros de accidente. La influencia de las reglamen-taciones gubernamentales en esta área queda
desarrollada a través del estudio del Acta de Salud y Seguridad Organizacional (OSHA).
Finalmente, se describen factores humanos asociados con igualdad de oportuni-dad en el
empleo−particularmente las reglamentaciones que afectan las discrimina-ciones por sexo, edad y raza.
ASPECTOS PSICOLÓGICOS DEL DISEÑO O DEL SISTEMA
En muchas organizaciones, especialmente aquellas asociadas con líneas de ensamble y trabajo de escritorio
rutinario y repetitivo, los trabajadores desarrollan un sentido de apatía, aburrición y frustración sobre su
trabajo. A pesar de que algunos trabaja-dores parecen acomodarse a estas condiciones, otros, especialmente
los trabajadores jóvenes pierden el interés por estos trabajos, haciendo la tarea del gerente cada vez más
difícil. Para contrarrestar esto, varias consideraciones psicológicas deben man-tenerse en mente en el diseño
del sistema y la estructura del contenido del trabajo.
Incremento de trabajo
Los trabajos deben tener alguna variedad. El incremento en el trabajo enfatiza la ex-pansión del contenido de
la tarea para añadir reto y variedad. La percepción de lo que es interesante y reto debe verse desde el punto de
vista del trabajador, no del ge-rente.
Un ejemplo de un enfoque no apropiado se refiere a la tarea de unir las tuercas de las llantas y flecha a un auto
mientras pasa por la línea de ensamble. En un punto, imagine a un trabajador que aprieta una tuerca mientras
el auto pasa. Este es un tra-bajo bastante insípido. Dejando que el trabajador apretara las cinco tuercas podría
experimentar el colocar completamente la llanta, y posiblemente disfrutar de un sen-timiento de artesanía.
¿Tiene algún sentido este razonamiento? Escasamente. El incrementar un trabajo insípido por repetición sólo
dará cinco trabajos insípidos... no un sentimiento artesanal.
Debe idearse variedad para que el trabajador encuentre la tarea interesante y re-tadora. Debe anotarse que hay
limites para esta guía de acción: el trabajador puede creer que la tarea es muy compleja y muy exigente si se
idea demasiada variedad en ella.
Desarrollando interacciones entre las tareas
Es útil en el diseño de tareas el evaluar cómo la contribución de un trabajador cabe en la producción del
servicio o producto completo. Muchos trabajadores se sienten como dientes en una rueda gigantesca y
nebulosa. Hay varias formas de resolver es-to. Pueden usarse programas educativos para mostrar al trabajador
cómo su tarea entra en el "gran cuadro". Las excursiones en la planta, para nuevos empleados, también revela
cómo todos los trabajos llevan a un producto terminado. La rota-ción de tareas entre los empleados es otra
forma; cada trabajador puede aprender cómo el producto de un trabajador es el insumo de otro. £ste sentido de
interrela-ción de tareas es fundamental para el enfoque de sistemas en el diseño de tareas.
Participación del trabajador en el diseño del contenido del trabajo
22
El trabajador debe ser capaz de participar en el desarrollo del contenido del trabajo y cómo será ejecutado; la
exclusión puede llevar a la enajenación. Una solución es el uso de un sistema de sugerencias efectivo para
premiar significativamente las suges-tiones de los trabajadores por mejoras en productos y procesos. Un
premio única-mente en dólares por lo general mata un sistema así o genera sugerencias bobas de unos cuantos
trabajadores cada vez que necesitan dinero extra. Un premio significa-tivo seria un porcentaje de los ahorros
logrados. En muchas compañías, esto ascien-de a varios miles de dólares por sugerencias útiles.
Otra alternativa en esta área es dar oportunidad a los trabajadores de reunirse para planear su trabajo, discutir
niveles de aceptación de ejecución y fijar normas entre ellos. Esto genera participación y establece presión de
grupo para asegurar una actuación adecuada de cada miembro.
Enfrentando las necesidades sociales de los trabajadores
La mayoría de las personas necesitan ser aceptadas por los grupos con los que están afiliados. Las estaciones
de trabajo diseñadas para inhibir la interacción eliminan es-ta posibilidad. En ocasiones, las reglas de trabajo
también prohíben o limitan la con-versación y la interacción social. Generalmente esto ocasiona un efecto
negativo.
Una mejor alternativa es el proporcionar lugares de trabajo donde las personas puedan comunicarse e
interactuar socialmente mientras se ejecutan los trabajos. Si los trabajadores dependen uno de otro para
completar la tarea, esta proximidad da-rá la oportunidad a cada uno para entender las relaciones de apoyo.
También puede engendrar algunas actitudes positivas sobre el trabajo en grupo e iniciar una etapa de un
sentido de unificación dentro del grupo.
Satisfacer las necesidades del ego de los trabajadores
Las necesidades del ego son de dos tipos: la necesidad del respeto merecido de los de-más y la necesidad de
sentir estima y valor personal. La necesidad de respeto de los demás puede lograrse al dar oportunidades en el
trabajo para que el individuo logre normas de calidad y normas de ejecución que sean juzgados favorables por
compa-ñeros, superiores y los receptores del producto o servicio. Esta retroalimentación debe ser frecuente y
reflejar exactamente la actuación del individuo. La retroalimen-tación poco frecuente genera un sentimiento
de "a nadie le interesa". La retroali-mentación poco exacta puede resultar en cargas en desigualdad, injusticias
y favori-tismos.
La satisfacción del ego individual es un poco más fugaz. Los gerentes pueden es-tablecer la frecuencia y
contenido de las retroalimentaciones para los subordinados con alguna certidumbre de las reacciones
generales del grupo. En una base indivi-dual, sin embargo, hay una gran variedad de necesidades −"diferentes
tonos para diferentes individuos"
Las necesidades directas del ego del tipo personal incluyen la necesidad de sentir que el trabajo ejecutado es
valioso e importante. Curiosamente, diferentes personas ejecutando el mismo trabajo tendrán puntos de vista
muy diferentes sobre su valor e importancia. Además, el valor del trabajo no se juzga sólo en términos de las
metas de la organización, sino también en los términos de las metas del individuo. A pesar de que las metas de
la organización pueden establecerse clara y consistentemente, las metas individuales varían mucho y pueden
no ser claras para el gerente, o tal vez, ni siquiera para el trabajador.
Dar flexibilidad en las horas de trabajo
En el diseño de trabajo, hemos visto algunas ventajas sobre la libertad de los traba-jadores sobre cómo
ejecutar sus tareas; es a veces valioso el dar laxitud respecto a cuándo ejecuten sus tareas.
Uno de estos sistemas se conoce como horario flexible, en el que los horarios de trabajo son flexibles con un
23
"tiempo central" común donde todos están presentes. Un patrón común de tiempo centrales de 10:00a.m. a
3:00p.m; suponiendo un día de ocho horas, los trabajadores pueden llegar desde las 7:000 salir tan tarde como
a las 6:00. La "gente madrugadora" puede empezar temprano y acabar temprano; la "gente trasnochadora"
puede dormir hasta tarde y trabajar tarde. Este sistema tam-bién da flexibilidad para el día, cuando las oficinas
están abiertas
ASPECTOS FÍSICOS EN EL DISEÑO DEL SISTEMA TEMPERATURA
El elemento humano en un sistema de producción está mucho más restringido que muchas máquinas en
términos de las temperaturas a las cuales pueden trabajar con efectividad. Los empleados que ejecutan
trabajos físicos que requieren el gasto de una gran cantidad de energía, tienden a ser menos productivos
cuando la temperatu-ra aumenta a más de 80 0F (22.7 0C). Incluso los empleados que no ejecutan tareas
físicas pesadas tienden a ser menos efectivos a temperaturas por arriba de los 90 0F (32.2 0C). En tanto los
empleados que hacen trabajos físicos tienden a experimentar aumento de fatiga y son más lentos, los
empleados dedicados a trabajos mentales tienden a cometer más errores en su trabajo.
El cuerpo humano tiene la notable facilidad de mantener una temperatura ho-meostática corporal de 98.6 0F
(37 0C), pero se requiere de cambios fisiológicos: en ambientes fríos se gasta mucha energía para mantener el
cuerpo caliente. En am-bientes muy calientes, el sudor aparece para enfriar el cuerpo, y el individuo tiende a
mantenerse inactivo. Estos cambios en la condición normal del ser humano que está a una temperatura
"agradable'', le restan efectividad como componente de un siste-ma de producción. En consecuencia, los
gerentes de producción encuentran conve-niente desarrollar dispositivos adecuados para controlar la
temperatura en el am-biente de trabajo.
El ruido
El ruido puede definirse como un sonido no deseado y puede crear problemas huma-nos en las operaciones de
producción. Aun cuando distintas personas reaccionan en forma diferente a varios niveles de ruido, se han
hecho muchos estudios que revelan los efectos generales del ruido sobre el desempeño de los trabajadores y la
pérdida de la audición.
Decibles Actividad
130 Se aproximan al umbral del dolor
130 Motro a chorro a 30 m
120 Aviones en propulsión de hélice
110 Cepillo, sierra circulares
100 Punzanadoras
80 Tornos, tráfico pesado
70 Departamentoe mecanográfico
60 Oficina típica, conversación
40 Oficina tranquila
20 Conversación en voz baja
24
Iluminación
Es difícil determinar la cantidad de luz que resulte adecuada, ya que distintas perso-nas requieren diferentes
cantidades de iluminación para desempeñar su trabajo efi-cazmente. Sin embargo, se han desarrollado muchas
recomendaciones de intensidad de luz para varios tipos de trabajos. Estas intensidades están expresadas en una
me-dida estándar llamada candela−pie, que representa la intensidad de luz proyectada sobre un tablero de un
pie cuadrado a una distancia de un pie de una vela estándar.
Color
Los colores usados en el ambiente de trabajo tienen efectos sobre el desempeño de los empleados. Son
aconsejables los colores claros para paredes y techos ya que éstos reflejan mejor la luz y, por tanto, mejoran el
nivel de iluminación. Algunas empre-sas usan colores pastel claros en varias combinaciones en sus plantas
para agregar variedad a lo que en otra forma sería una gran área estéticamente aburrida.
Los colores han demostrado tener efectos notables sobre el comportamiento hu-mano. Existen importantes
diferencias entre la gente en relación con sus reacciones específicas, pero para la mayoría, los verdes y los
azules −los "colores frescos"− y el beige, son colores sedantes y no enfadosos en tanto que el rojo y
anaranjado −los "colores cálidos"− son colores que atraen la atención, excitan e inducen eventualmente la
fatiga cuando se emplean en grandes superficies de edificios.
EL HOMBRE Y LA MAQUINA EN EL DISEÑO DEL SISTEMA
Para diseñar los puestos con eficacia es necesario estudiar el trabajo que el hombre debe ejecutar, el trabajo
que las máquinas deben hacer y lo que debe hacerse conjun-tamente por hombres y máquinas. Con demasiada
frecuencia se utiliza al hombre para desempeñar funciones mecánicas. Este desperdicio de los recursos
humanes es tan común en la industria que vale la pena dedicar algún tiempo para examinar la forma de
evitarlo.
Los hombres y las máquinas son similares en algunos aspectos y distintos en otros. Tanto las máquinas como
los hombres pueden ejercer fuerza. Sin embargo, el hombre no puede igualar la enorme o prolongada fuerza
ejercida por las máquinas. En consecuencia, cuando se trata de fuerza, deben emplearse los métodos
mecánicos con el hombre en el puesto de control. Si el trabajo es de rutina, suele ser posible programar la
máquina para que funcione automáticamente, de manera que admita el trabajo, ejerza sobre él la fuerza
prescrita y la despida. En otros casos, cuando el trabajo es variable, el hombre puede ejercer fuerza
indirectamente que haga que la máquina lo aumente; un simple ejemplo sería el "diablo" (carretilla
levantadora). En la asignación de puestos en esta categoría, es importante diseñar las palancas y engranajes de
manera que la mayoría de los trabajadores puedan operarlos con poca dificultad. En demasiados casos, las
palancas de las máquinas requieren tanta fuerza humana, que muchos hombres, y la mayoría de las mujeres,
no pueden accionarlas. Esto quiere decir un mal diseño de maquinaria rediseñando la maquina con palancas
que proporcionan más ventaja mecánica, el esfuerzo se transfiere del hombre a la máquina, a donde éste
pertenece.
LA ADAPTACIÓN DE LA MAQUINA AL HOMBRE
Durante la Revolución Industrial hubo muchos cambios en la industria respecto a la fabricación de máquinas
que hicieran el trabajo anteriormente ejecutado por hombres. Con el tiempo, esto condujo al desarrollo de
máquinas cada vez más gran-des, las cuales fueron diseñadas sin tener mucho en cuenta a sus operadores
huma-nos. A medida que las máquinas aumentaron en tamaño, potencia y velocidad, los trabajadores con
frecuencia se veían expuestos a muchos peligros. También tenían que hurgar entre las máquinas para observar
si estaban funcionando con propiedad. La lubricación de las máquinas tomaba muchas horas, ya que los
ajustes estaban co-locados en lugares difíciles de localizar y alcanzar.
25
En las últimas dos décadas se ha invertido esta tendencia. Ahora se diseñan las máquinas no sólo para que
ejecuten los trabajos, sino también para que se ajusten a las necesidades de los operadores. Una de tales
mejoras es que la lubricación corra desde los cojinetes hasta una posición central, en donde todos los ajustes
están uni-dos para una lubricación rápida y fácil. Otra mejora se refiere al uso de calibradores de control,
carátulas y luces ubicadas cerca de los trabajadores de manera que puede hacerse rápidamente la sobre
vigilancia de la operación. Las palancas y volantes están diseñados para que los operadores puedan
alcanzarlos con facilidad. La fuerza que se requiere para operarlas esta dentro de las capacidades humanas.
Donde se exigía demasiada fuerza las máquinas ahora están equipadas con servomecanismos mecánicos,
eléctricos, neumáticos o hidráulicos. Finalmente, los peligros y dificulta-des que presentan las maquinas se
han minimizado por medio de aislamientos y guardias. Sin embargo, la práctica de diseñar las máquinas para
que se ajusten a la capacidad humana no es de ninguna manera universal. Aún existen muchos tipos de
máquinas que están construidas sobre normas mecánicas, no humanas.
Para que se puedan hacer mejoras en estos aspectos, los diseñadores de ma-quinaria deben poseer información
básica sobre el cuerpo humano y sobre la forma en que funciona. Se han llevado a cabo investigaciones y se
sigue investigando para determinar el alcance de las dimensiones del tronco y de las extremidades en la
población laborante. Los estudios de la fuerza que puede ser ejercida en varias direc-ciones por los distintos
miembros del cuerpo proporcionan información relativa a los límites de fuerza con la que pueden diseñarse las
máquinas. La velocidad con la que ocurren las reacciones y la precisión de ellas están siendo estudiadas
ampliamen-te para proporcionar información para el diseño de sistemas de control. También se llevan a cabo
investigaciones para determinar la forma en que deben diseñarse los medidores y carátulas para disminuir los
errores humanos.
TIPOS DE PELIGROS EN EL AMBIENTE DE TRABAJO
Existen dos razones básicas de que ocurran los accidentes industriales. Primera, existen condiciones de
inseguridad respecto a maquinas, arreglo, mantenimiento, manejo de materiales y condiciones generales de la
planta. Segunda, las acciones descuidadas de los trabajadores en la planta.
OSHA − EL ACTA DE SALUD Y SEGURIDAD OCUPACIONAL
Los problemas asociados con condiciones de trabajo inseguras e insalubres provocaron el paso en 1970 del
Acta de Salud y Seguridad Ocupacional, conocida comúnmente como OSHA (siglas del inglés Occupational
Safety and Health Act). Su pro-pósito es proporcionar un ambiente de trabajo seguro y saludable. Para
reforzar estas normas, OSHA emplea a cientos de inspectores que visitan negocios y plantas para buscar
peligros y violaciones a las normas. Cuando se encuentran tales peligros y violaciones, puede advertirse o
multar al gerente de la compañía hasta que se cumpla con la norma. La repetición de las violaciones, bajo la
ley, puede llevar a la clausura de la empresa y a prisión a los gerentes.
Que exista una ley tan severa y amplia refleja el hecho que, durante demasiados años, los gerentes dieron muy
poca importancia a los problemas de seguridad y sa-lud en el lugar de trabajo. Si los hubieran corregido antes,
es posible que esta ley no se hubiere requerido.
En el momento presente, los gerentes deben estar alertas en los problemas de se-guridad y salud y corregirlos
mientras buscan cumplir con la legislación. Muchos ge-rentes encuentran que el papeleo, la presencia de
inspectores en sus compañías y la proliferación de normas han creado una pesadilla burocrática. Las
contramedidas para eliminar normas absurdas han servido para reducir en parte este problema y el Gobierno
Federal ha actuado en consecuencia.
En muchos casos, los trabajadores también han hecho patente su oposición a normas, particularmente donde
se requiere que usen equipo de seguridad que es in-cómodo, irritante o reduce su productividad (y por ende su
ingreso) si están traba-jando en un sistema a destajo. Este incumplimiento del trabajador puede también
26
ocasionar advertencias, multas y prisión −no para el trabajador sino para el gerente−. El acoso sentido por
muchos gerentes y trabajadores es evidente en la Fig. 8−3 que muestra a un vaquero diseñado para cumplir los
requisitos de la OSHA.
COMPUTADORAS Y AUTOMATIZACIÓN EN EL DISEÑO DEL SISTEMA
Un sistema de información gerencial debe establecerse para proveer de capacidades de vigilancia sobre las
actividades dentro de las redes de flujo de recursos. La geren-cia moderna de producción y operaciones usa
ampliamente computadoras y auto-matización en estos sistemas, y la tecnología y conceptos asociados se
desarrollarán en este capitulo.
HARDWARE
Se ha desarrollado mucha jerigonza en el campo de la computación; a través de este capítulo, esta jerga se
usará y definirá al irse sucediendo. El término hardware se re-fiere a los aspectos físicos de los aparatos o
equipos. Los usos del hardware incluyen la conversión de datos primos a una forma aceptable de entrada para
la computado-ra; alimentar los datos a la computadora; transferir los datos e instrucciones de un lugar a otro
dentro de la computadora y los instrumentos de control. El hardware incluye a la computadora en sí, los
aparatos de almacenamiento externo (como cin-tas, discos y tambores magnéticos) y el equipo de
entrada−salida (como las lectoras de tarjetas, impresoras y terminales).
UNIDAD CENTRAL DE PROCESO
La unidad central de procesamiento (CPU, siglas del inglés: Central Processing Unit) es el corazón del
sistema de computación. Contiene la memoria principal, la unidad aritmética / lógica y la unidad de control.
La memoria principal, en ocasiones un núcleo magnético de memoria semiconductiva, se usa para procesar
los datos e instrucciones internamente durante el ciclo de procesamiento. La unidad aritmética−lógica
proporciona la capacidad de cálculo y la habilidad de la computadora de ra-mificarse lógicamente a través de
redes elaboradas de procesos alternativos. La uni-dad de control controla la entrada y salida, así como la
secuencia de cálculos y el tiempo durante el Proceso.
SOFTWARE
En términos generales, el software puede definirse como el grupo de instrucciones a la computadora, las
cuales pueden utilizarse para dirigir automáticamente su opera-ción hacia objetivos específicos. Pueden
clasificarse como sigue:
• Lenguajes de programación y compiladoras.
• Subrutinas.
• Generadores de programas de reportes.
• Programas de aplicaciones estándar.
• Sistemas operativos.
• Programas de servicio.
• Programas de conversión.
AUTOMATIZACIÓN
La palabra automatización ha tenido un impacto tremendo en nuestra sociedad. Aparece en periódicos,
revistas y difusiones, y la usan con frecuencia los hombres de negocios, los líderes sindicales, los políticos y
el público en general. Se podría pensar que habría un consenso general sobre el significado de esa palabra tan
ampliamente empleada, pero lo que sigue representa definiciones de la automatización dadas por varias
personas responsables:
27
En la Ford hemos definido la automatización como "el manejo automático de partes entre procesos
progresivos de la producción". Es nada más el resultado de una mejor planeación, herramientas mejoradas, y
la aplicación de métodos de fabricación más eficientes que aprovechan plena-mente de progresos alcanzados
por los fabricantes de máquinas−herra-mienta y equipo.
D. J. Davís, Vicepresidente−Fabricación
Ford Motor Company5
"Automación and Technological Change", Heariogs, Subcommittee on Economic stabilitation of the joint
committee on the Economic Report, Congress of the United States,
Octubre, 1955, Págs. 53−54.
La automatización es la segunda fase de la Revolución Industrial...
La automatización representa un desarrollo totalmente nuevo en el proceso tecnológico, porque la
automatización, además de sustituir la energía hu-mana por energía mecánica, principia a sustituir con criterio
mecánico el criterio humano −la máquina principia a sustituir al proceso pensante, que hasta ahora lo hacía
exclusivamente la mente humana.
Walter P. Reuther, Presidente,
Congress of Industrial Organizations6
La automatización sólo es un término más reciente para la mecaniza-ción, que ha continuado desde que se
inició la Revolución Industrial. No se crea que es un gran túnel en un extremo de la máquina, dentro del cual
se coloca la materia prima y por el otro extremo sale un dispositivo completa-mente armado. . . La
automatización viene poco a poco y en piezas. Pri-mero es la automatización de un solo proceso, y luego
gradualmente se unen varios procesos para obtener un conjunto o un subensamble completo.
Don G. Mitchell, Presidente de la Cía. y Presidente del Consejo,
Sylvania Electric Products, lnc.7
Personalmente, prefiero creer que la automatización, en su sentido más amplio −es una innovación creada por
el hombre para aumentar su producción; la tecnocracia silo desean.
Willam W. Barton, Presidente,
W. F. & John Barnes Company9
Tomando el primer aspecto de la palabra, encontramos que en algunas formas la automatización significa lo
que cada individuo de la calle cree que signifique, ya que en un alto grado es una palabra que produce varias
clases de temores en varias clases de individuos. . . En este sentido, la auto-matización no es nada nuevo. . .
Tomando el segundo aspecto de la pa-labra, el aspecto técnico, encontramos que en forma general la palabra
representa un cambio tecnológico, lo que ciertamente no es nada nuevo.
James P. Mitchell, Secretario de Trabajo 9
Para propósitos prácticos en las instalaciones de planeación de la fabricación, la General Electric define la
automatización como "produc-ción automática continua", principalmente en el sentido de eslabonar las
28
operaciones individuales sumamente mecanizadas. La automatización es una forma de trabajo basada en el
concepto de que la producción es un flu-jo continuo, en vez de un procesamiento por lotes de trabajo
intermitente.
Ralph J. Cordiner, Presidente,
General Electric Companyl0
LAS VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA AUTOMATIZACIÓN EN EL DISEÑO DEL SISTEMA
DE PRODUCCIÓN
La automatización no es un objetivo conveniente para todas las empresas comer-ciales. Algunas empresas e
industrias, tales como las dedicadas a procesos conti-nuos, pueden automatizarse en alto grado. Otras firmas e
industrias, en especial las dedicadas a la producción en pequeños lotes, con gran variedad en su línea de
pro-ductos y cambios rápidos en el diseño, es difícil que adopten la automatización. Incluso es dudoso si la
automatización se debiera implantar en alguna de estas fir-mas. Con el fin de evitar exámenes detallados de
las ventajas y desventajas de la automatización en cientos de industrias dedicadas a actividades de producción,
centraremos nuestra atención en algunas ventajas y desventajas generales de la automatización en el diseño de
sistemas de producción.
Ventajas de la automatización
La automatización tiende a aumentar la productividad, medida en términos de sali-da por unidad de entrada de
mano de obra. Puesto que son menos los trabajadores que intervienen directamente en las actividades de la
producción en sistemas de auto-matización, es posible aumentar la productividad usando la automatización.
En donde se usen dispositivos para carga y descarga automática, equipo automático pa-ra manejo de
materiales, y máquinas automáticas, las operaciones de producción por lo general pueden ejecutarse más
rápido de lo que seria posible si se usaran mé-todos manuales, máquinas tradicionales y equipo no automático
para el manejo de materiales.
Desventajas de la automatización
Aun cuando la automatización ofrece a la administración ventajas importantes, también hay serias desventajas
en la instalación y uso de esos sistemas. La primera de ellas es el elevado costo del diseño y la construcción de
sistemas para propósitos especiales, particularmente los mecanismos de control, uno de los cuales puede ser
una costosa computadora. Sin embargo, la desventaja de su alto precio está com-pensada por la rápida
recuperación de la inversión.
Otra desventaja es el gran número de ajustes que son necesarios al instalar el sis-tema automatizado en vez del
equipo convencional. Debe desecharse el equipo anti-guo o dedicarlo a otros usos, debe volverse a hacer el
arreglo de la planta. Deben ins-talarse nuevas líneas para la energía eléctrica, calefacción, refrigeración, etc., y
los cimientos tienen que volverse a diseñar para que soporten el equipo automático. Una vez instalado, se
presentan problemas de ajuste adicionales en términos de la corrección de defectos del sistema.
La automatización reduce la flexibilidad del sistema de producción en muchas formas. Primero, el sistema
está diseñado para operar económicamente a un ritmo determinado. Esto, por lo general, es un alto volumen
de producción, y es difícil de cambiar para hacer frente a la demanda del consumidor. Esto coloca graves
respon-sabilidades a los encargados de la mercadotecnia, puesto que deben intentar vender la producción del
sistema y tratar de vencer las fluctuaciones en la demanda. Segun-do, el diseño del producto afecta al diseño
del sistema automatizado, en consecuen-cia, los cambios en el diseño del producto requieren cambios costosos
en el sistema de automatización. Tercero, el sistema está diseñado para producir un tipo de pro-ducto en la
mayoría de los casos y no puede ser usado para otros, como podría ha-cerse en máquinas de propósito general.
29
Finalmente, la naturaleza de los materiales usados en el sistema de producción es inflexible. Un sistema de
automatización está diseñado alrededor de cierto tipo de entradas, y puede no ser posible la sustitución de
otras entradas sin rediseñar el sistema. Por ejemplo, si se usa aluminio como ma-teria prima para una parte en
particular, no sería posible sustituirlo por plástico co-mo materia prima y seguir usando el mismo sistema de
automatización.
Un riesgo inherente en los sistemas integrados a gran escala es el de una in-terrupción en cualquier punto del
proceso. Si se usan varias máquinas de propósito general, la interrupción de una no detendría la producción,
ya que el trabajo podría transferirse a otra máquina similar. Sin embargo, con la automatización, cada uno de
los pasos del proceso está integrado, y una interrupción en cualquier punto del sistema detendría todo el
proceso. Por esta razón debe ponerse más énfasis en el mantenimiento especializado que en el caso de los
sistemas de producción conven-cionales.
DISEÑO DEL PRODUCTO
El diseño del producto casi nunca es responsabilidad única de la función de operaciones, sin embargo ésta se
ve muy afectada por la introducción de nuevos productos y viceversa. La función de operaciones es el
"receptor" de la introducción de nuevos productos. Al mismo tiempo, estos nuevos productos se ven limitados
por las operaciones existentes y la tecnología. Por lo tanto, resulta extremadamente importante comprender el
proceso de diseño de nuevos productos así como su interacción con las operaciones.
El enfoque primordial será sobre el diseño de productos manufacturados. Sin embargo, es posible definir un
producto como el resultado de la función de operaciones y esto puede ser un bien o un servicio.
Las decisiones sobre el producto afectan a cada una de las áreas de toma de decisiones de operaciones. Por lo
tanto, las decisiones sobre los productos deben coordinarse de manera íntima con las operaciones para
asegurarse de que esta área queda integrada con el diseño del producto. A través de una cooperación íntima
entre operaciones y mercadotecnia, la estrategia de mercado y la estrategia del producto se pueden integrar
con las decisiones que se relacionan con el proceso, la capacidad, inventarios, fuerza de trabajo y calidad.
La definición del producto es el resultado del desarrollo de una estrategia empresarial. Por ejemplo, la
estrategia empresarial podría exigir una línea de productos completa para servir a un sector particular de los
clientes. Como resultado, se definirán nuevos productos para completar la línea de productos. Estas
definiciones de nuevos productos se convierten entonces en un insumo para la estrategia de operaciones y las
decisiones de operaciones se ajustan para acoplarse a la estrategia de nuevos productos. Al tener una
participación activa desde el comienzo, las operaciones pueden asumir un papel de apoyo externo de etapa 4,
en términos de su estrategia de operaciones y toma de decisiones.
El diseño del producto es un prerrequisito para la producción, al igual que él pronostico de su volumen. El
resultado de la decisión de diseño del producto se transmite a operaciones en forma de especificaciones de
producto. En estas especificaciones se indican las características que se desea que tenga el producto y así se
permite que se proceda con la producción.
Esto se divide en tres partes importantes. Primero se estudia el proceso del diseño de productos nuevo. El
enfoque que se presenta es que el diseño del producto tiene una naturaleza interfuncional y requiere de un
amplio grado de cooperación entre las funciones organizacionales. La segunda parte presenta un modelo de
interacción entre el producto y el proceso que enfatiza la importante relación entre los diseños del producto y
del proceso. En la tercera parte se estudian tanto la variedad de los productos como el efecto de tener muchos
productos sobre las operaciones.
ESTRATEGIAS PARA LA INTRODUCCIÓN DE NUEVOS PRODUCTOS
30
Existen tres maneras fundamentales de enfocar el proceso de introducción de nuevos productos: se le puede
considerar como un impulso del mercado, un impulso de la tecnología o uno de naturaleza interfuncional.
Impulso del mercado. De acuerdo con este enfoque, "se debe fabricar lo que se puede vender". En este caso
los nuevos productos quedan determinados por el mercado dando muy poca consideración a la tecnología
existente y a los procesos de operaciones. Las necesidades del cliente son la base primordial (o única) para la
introducción de nuevos productos. Se puede determinar el tipo de nuevos productos que se necesitan a través
de la investigación de mercados o la retroalimentación de los consumidores. Después se producen estos
productos.
Impulso de la tecnología. Este enfoque sugiere que "se debe vender lo que se puede hacer". De acuerdo con
esto, los nuevos productos deben derivarse de la tecnología de producción, con poca consideración al
mercado. La tarea de mercadotecnia es la de crear un mercado y "vender" los productos que se fabrican. Este
enfoque queda dominado por el uso vigoroso de la tecnología y la simplicidad en los cambios de operaciones.
A través de un enfoque agresivo en investigación y desarrollo, y en operaciones, se crean productos de tipo
superior que tienen una ventaja "natural" en el mercado.
Interfuncional. Con este enfoque, la introducción de nuevos productos tiene una naturaleza interfuncional y
requiere de la cooperación entre mercadotecnia, operaciones, ingeniería y otras funciones. El proceso de
desarrollo de nuevos productos no recibe ni el impulso del mercado ni el de la tecnología, sino que queda
determinado por un esfuerzo coordinado entre funciones. El resultado debe ser los productos que satisfacen
las necesidades del consumidor mientras que se utilizan las mayores ventajas posibles en la tecnología. El
enfoque interfuncional casi siempre produce los mejores resultados (véase Souder [1977]). El enfoque
también resulta más difícil de implementar debido a las rivalidades y fricciones ínterfuncionales En muchos
casos se utilizan mecanismos organizacionales especiales como diseños de matriz o fuerzas de apoyo, con el
objeto de integrar distintos elementos de la organización.
PROCESO DE DESARROLLO DE NUEVOS PRODUCTOS
Independientemente de cuál sea el enfoque organizacional que se utilice para el desarrollo de nuevos
productos, los pasos que se siguen para el desarrollo de nuevos productos son casi siempre los mismos.
Generación de la idea. Como se hizo notar antes, las ideas se pueden generar a partir del mercado o a partir
de la tecnología. Las ideas del mercado se derivan de las necesidades del consumidor. Por ejemplo, puede
existir la necesidad de un nuevo aumento para desayunos que sea nutritivo y sabroso o la necesidad de un
nuevo tipo de pintura doméstica que no se desprenda de la pared. La identificación de las necesidades del
mercado puede llevar entonces al desarrollo de nuevas tecnologías y productos para satisfacer estas
necesidades.
Por otro lado, las ideas también pueden surgir de la tecnología disponible o nueva. Cuando Du Pont inventó el
nylon, se hizo posible tener una amplia gama de productos nuevos. Ejemplos de otras tecnologías que han
dado origen a nuevos productos son los plásticos, semiconductores, circuitos integrados, computadoras y
microondas. La explotación de la tecnología es una fuente muy rica de ideas para nuevos productos.
Selección del producto. No todas las ideas nuevas deben desarrollarse para convertirlas en nuevos productos.
Las ideas para nuevos productos deben pasar por lo menos tres pruebas: 1) el potencial de mercado, 2) la
factibilidad financiera y 3) la compatibilidad con Operaciones. Antes de colocar la idea de un nuevo producto
en el diseño preliminar, se le debe someter a los análisis necesarios que se organizan alrededor de estas tres
pruebas.
El propósito del análisis de selección de productos es identificar cuáles son las mejores ideas y no el de llegar
a una decisión definitiva de comercialización y producción de un producto. Después del desarrollo inicial se
31
pueden hacer análisis más extensos a través de pruebas de mercado y operaciones piloto antes de tomar la
decisión final de introducir el producto. De esta manera, el análisis de selección dé productos puede tener una
naturaleza bastante subjetiva y basarse en información ciertamente limitada.
Se desarrollaron varios métodos para ayudar en el análisis del producto. Uno es un método que utiliza una
lista de mercado e involucra el desarrollo de una lista de factores junto con un factor de peso específico para
cada uno. Cada factor se califica de acuerdo con una escala y se calcula una calificación total balanceada. Si la
calificación total queda por encima de cierto nivel mínimo, la idea del nuevo producto se puede seleccionar
para su desarrollo posterior. En forma alterna, puede utilizarse el método para calificar productos en orden de
prioridad para su selección.
La idea de un nuevo producto también puede someterse a un análisis financiero típico mediante el cálculo de
un rendimiento aproximado sobre la inversión. Para hacer esto, es necesario estimar el flujo de efectivo de la
inversión, y los ingresos y costos de las ventas del producto en el futuro. En las etapas iniciales del desarrollo
del producto puede ser difícil, si es que no imposible, estimar el flujo de efectivo con una exactitud razonable
debido a la gran falta de seguridad que habrá sobre la aceptación en el mercado, los volúmenes, las utilidades
y los costos. Sin embargo, es necesario hacer las estimaciones lo más pronto posible para poder sentir el
potencial financiero de un producto. Estas estimaciones pueden actualizarse si se dispone de mayor
información. Los métodos para calcular las tasas internas de rendimiento y los valores actuales a partir de los
flujos de efectivo.
Diseño preliminar del producto. Esta etapa del proceso de diseño de un producto se relaciona con el
desarrollo del mejor diseño para la idea del nuevo producto. Cuando se aprueba un diseño preliminar, se
puede construir un prototipo o prototipos para someterlos a pruebas adicionales y análisis. En el diseño
preliminar se toma en cuenta un gran número de compensaciones entre costo, calidad y rendimiento del
producto. El resultado debe ser un diseño de producto que resulte competitivo en el mercado y que pueda
producir Operaciones. Los objetivos de diseño son, por supuesto, difíciles de satisfacer.
Como resultado de la selección del producto, solamente se define su esqueleto. El diseño preliminar del
producto entonces especifica por completo el producto. Por ejemplo, suponga que se va a diseñar un nuevo
radio de banda civil debido a que en la etapa de selección del producto se identificó una falla en los productos
existentes en el mercado. Se considera que se puede diseñar un radio con un desempeño superior a un precio
medio si se incorporan los nuevos avances en miniaturización electrónica. Si se puede construir este radio se
dará una considera−ble importancia a los esfuerzos de mercadotecnia. Ésta es toda la información disponible
cuando termina la fase de selección del producto.
Durante el diseño preliminar del radio, se tomarán varias decisiones de comparación. El radio contendrá
muchos componentes y cada uno de ellos influye tanto en el costo como en el rendimiento. Más aún, el
tamaño podría ser un problema si se supone que el radio debe caber a la larga en gabinetes pequeños. Durante
el diseño preliminar todas las decisiones de compensación deben basarse en el objetivo del diseño: un radio
con un precio medio cuyo rendimiento sea superior. Como parte del diseño preliminar es probable que se
construya este radio en un laborato−rio para probar la integración y desempeño de los circuitos. Si las pruebas
tienen éxito, se harán dibujos del diseño preliminar.
Construcción del prototipo La construcción del prototipo puede tener varias formas diferentes. Primero, se
pueden fabricar a mano varios prototipos que se parezcan al producto final. Por ejemplo, en la industria
automotriz es normal hacer modelos de arcilla de los automóviles nuevos.
En la industria de servicios un prototipo podría ser un solo punto en donde se pueda probar el concepto de
servicio en su uso real. Se puede modificar el servicio, si es necesario, para satisfacer mejor las necesidades
del consumidor. Una vez que se ha probado el prototipo con éxito, se puede terminar el diseño definitivo y dar
el servicio en franquicia y desarrollarlo a gran escala.
32
Ray Kroc, el propietario de los restaurantes McDonald's, comenzó con un restau−rante prototipo en San
Bernardino, California. Se caracterizaba por tener una apariencia de mucha limpieza, con los colores rojo y
blanco originales, el menú limitado, precios bajos y así sucesivamente. Ray Kroc duplicó esta instalación casi
al pie de la letra cuando comenzó la expansión de la franquicia de McDonald's. El restaurante original fue, en
efecto, una instalación de servicio prototipo.
Pruebas Las pruebas en los prototipos buscan verificar el desempeño técnico y comercial. Una manera de
apreciar el desempeño comercial es construir suficientes prototipos como para apoyar una prueba de mercado
para el nuevo producto. Las pruebas de mercado casi siempre duran entre seis meses y dos años y se limitan a
una región geográfica pequeña. El propósito de una prueba de mercado es obtener datos cuantitativos sobre la
aceptación que tiene el producto entre los consumidores. También se prueba el desempeño técnico del
producto en los prototipos. Por ejemplo, todas las aeronaves militares nuevas se prueban mediante el uso de
prototipos. Se pueden construir hasta seis aeronaves prototipo y se les prueba de manera extensa antes de que
la administración apruebe el diseño definitivo del producto. Los cambios de ingeniería que se inician como
resultado de las pruebas en los prototipos se incorporan entonces al paquete de diseño final.
Diseño definitivo del productor Durante la fase de diseño definitivo, se desarrollan dibujos y especificaciones
para este producto. Como resultado de las pruebas en los prototipos se pueden incorporar ciertos cambios al
diseño definitivo. Cuando se hacen cambios, el producto puede someterse a pruebas adicionales para asegurar
el desempeño del producto final. La atención se enfoca entonces en la terminación de las especificaciones de
diseño para que se pueda proceder con la producción.
Sin embargo, la investigación y desarrollo no sólo debe desarrollar especificacio−nes de diseño para
operaciones. Debe desarrollarse un paquete de información para asegurar la factibilidad de producir el
producto. Este paquete de información debe contener detalles relacionados con 1a tecnología de proceso,
datos de control de calidad; procedimientos de prueba del rendimiento del producto y otras cuestiones
parecidas. Es demasiado frecuente que el diseño del producto termine con un juego de especificaciones y nada
más.
ESTUDIO DEL PROCESO DE DESARROLLO DE NUEVOS PRODUCTOS
El proceso de desarrollo de nuevos productos descrito hasta ahora, puede considerarse como un embudo o
filtro. Al principio se origina un gran número de ideas, sin embargo sólo unas pocas se introducen con éxito
en el mercado bajo la forma de productos.
Su estudio de la mortalidad de ideas de nuevos productos en 51 compañías, indica que solamente una de cada
60 ideas de nuevos productos dan como resultado un producto exitoso. La mayor reducción, sin embargo,
tiene lugar antes de iniciarse el diseño preliminar del producto. De esta manera, es necesario dar gran
importancia a la fase inicial de selección del producto y al análisis que se relaciona con ella.
Debe notarse que el diseño de nuevos productos puede dar como resultado una gran cantidad de interacción
entre las distintas etapas. Por ejemplo, en la prueba de prototipos se podría requerir un retorno a la fase del
diseño preliminar o a la construcción de un prototipo. En la práctica real, el proceso de diseño de nuevos
productos no procede como secuencia desde un inicio hasta el final; es posible saltarse algunos pasos y repetir
otros varias veces.
El proceso de producción debe diseñarse en paralelo con el nuevo producto. Esto implica que el diseño del
proceso no debe esperar hasta que se termina el diseño del producto sino que debe desarrollarse como parte
del proceso de diseño del producto.
A veces, en la práctica, el diseño del proceso sigue al diseño del producto. Cuando esto sucede puede
obtenerse como resultado un producto costoso o imposible de producir. Esta es una de las razones por las que
33
el personal de operaciones debe estar involucrado en el diseño del producto desde el comienzo. En esta forma,
el diseño del producto y el diseño del proceso pueden avanzar de manera simultánea.
Si las comunicaciones entre las funciones son efectivas, se diseñará un proceso de producción efectivo,
eficiente y totalmente flexible para las futuras operaciones. Además, las buenas comunicaciones deben
permitir que el producto entre a producción más rápido que con un enfoque de diseño que haga que el diseño
del proceso venga después del diseño del producto.
La nueva tecnología afecta radicalmente el proceso de introducción de nuevos productos. El diseño ayudado
por computadoras (CAD, por sus siglas en inglés) y la manufactura ayudada por computadoras (CAM, por sus
siglas en inglés), permitirán que las empresas aceleren en forma dramática el diseño de los productos y que
desde el principio éstos sean más fáciles de producir. La nueva tecnología también permitirá un proceso de
producción flexible para que se puedan hacer modificaciones con mayor facilidad. Esto permitirá que las
empresas "fabriquen un poco y vendan un poco" y después ajusten el producto antes de fabricar un poco más.
También se pueden lograr muchas más opciones y variedades de los productos a través de una tecnología
flexible conforme cambian las necesidades del consumidor. Sin embargo, esta tecnología computarizada no
resolverá los problemas organizacionales sustanciales que deben resolverse. Estos problemas organizacionales
sólo se pueden manejar mediante una mayor cooperación interfuncional o mediante cambios en la estructura
organizacional misma, como se describe a continuación.
La competencia internacional también afecta al diseño de productos. Hoy en día es necesario diseñar desde el
principio los productos para mercados globales. En el pasado los productos se diseñaban para el mercado
doméstico y después se modificaban para su exportación. Los productos de hoy en día, como automóviles,
equipo electrónico y herramientas, se diseñan para un mercado global desde el comienzo. Esto significa que
las distintas plantas de manufactura de todo el mundo fabricarán el mismo producto. El diseño mundial de los
productos se controla desde un solo lugar.
PROCESO DE DESARROLLO DE LA TECNOLOGÍA
Dorothy Leonard−Barton (1987) identificó al proceso de desarrollo de tecnología como uno que con
frecuencia presenta desalineamientos. Sin importar lo excelente de la planeación avanzada ni de la tecnología,
resulta muy frecuente que ocurran fallas de alineación entre el diseño del producto y operaciones. Basándose
en su estudio de diez casos completos, Leonard−Barton identifica tres tipos de fallas de alineación: fallas de
alineación en la tecnología, en la infraestructura y en los sistemas de compensación.
La falla de alineación en la tecnología se presenta cuando operaciones no puede fabricar el producto diseñado
por investigación y desarrollo. Esto ocurre cuando las tecnologías son nuevas o no se han comprobado o no se
comprenden bien. Operaciones también puede tener una infraestructura que no esté alineada con el nuevo
producto en términos de habilidad en la mano de obra, sistemas de control, aseguramiento de calidad y
organización. Por último, los sistemas de compensación podrían reforzar el uso de la tecnología actual en
lugar de los nuevos procesos que se necesitan.
Para resolver estos problemas en el desarrollo de la tecnología, se ha sugerido un enfoque simultáneo entre
investigación y desarrollo, producción y mercadotecnia. El enfoque tradicional pasa por varias etapas o pasos.
Se supone que la tecnología se transferirá en etapas, como una estafeta entre investigación y desarrollo,
operaciones y mercadotecnia. Se trata de un proceso secuencial en donde cada una de las funciones termina su
trabajo antes de que la siguiente inicie el suyo.
Todas las funciones se involucran desde el comienzo, casi siempre mediante la formación de un equipo de
desarrollo de nuevos productos, tan pronto como se inicia el desarrollo. En la primera etapa, investigación y
desarrollo realiza el esfuerzo más importante, sin embargo, las demás funciones también participan. Después
de diseñar el producto, investigación y desarrollo reduce sus esfuerzos, aunque no hasta cero, mientras que
34
operaciones asume el papel más importante. Por último, ventas toma la estafeta cuando el nuevo producto se
lanza al mercado. El enfoque tradicional se parece más a una carrera de relevos mientras que el enfoque
simultáneo es como el rugby. En una carrera de relevos, cada uno de los corredores toma la estafeta durante
cierta porción de la carrera. En rugby todo el equipo corre por el campo en conjunto, empujando y jalando
como grupo para hacer avanzar el balón hacia la meta.
Peters y Waterman (1982) han hecho notar que las compañías con un nivel de excelencia no intentan planear y
controlar demasiado la innovación. Tienden a establecer equipos autónomos que tienen independencia y
autoridad significativas para alcanzar las metas de nuevos productos que establece la gerencia. A estos
equipos se les permite correr riesgos, aprenden sobre la marcha, por ensayo y error. Este enfoque proporciona
un amplio grado de tolerancia en ambigüedades.
Imai, Nonaka y Takeuchi (1984) señalan el importante papel que tienen los proveedores en la transferencia de
tecnología. Los proveedores deben incluirse pronto y se les debe consultar con regularidad en la solución de
problemas de los nuevos diseños. Los proveedores pueden proporcionar valiosos conocimientos con los que la
empresa no cuenta.
Estos autores consideran además la transferencia de tecnología como un proceso de aprendizaje. El
aprendizaje debe darse en todas las funciones conforme se introduce el nuevo producto. La forma de actividad
dominante es el aprendizaje más que la planeación. Además, la empresa debe deshacerse de sus costumbres
anteriores para poder aceptar el nuevo producto. Operaciones se considera no sólo como un sistema de
producción sino como un sistema social y un sistema de aprendizaje.
No deben desarrollarse todas las tecnologías por medio de equipos autónomos, Las innovaciones grandes y
complejas exigen el uso de una planeación elaborada del proyecto y de sistemas de control además del uso de
equipos de trabajo. Todavía hay participación para el inventor independiente y para el empresario, en especial
en las compañías pequeñas en donde una sola persona puede ser la que manda. Los equipos de introducción
de nuevos productos son la mejor herramienta en las compañías de tamaño mediano y en las compañías
grandes de tipo burocrático en donde por lo general la cooperación interfuncional es débil.
INTERACCIÓN ENTRE EL DISEÑO DEL PRODUCTO Y EL DISEÑO DEL PROCESO
Se ha estudiado el proceso del desarrollo de nuevos productos antes de la producción inicial. Sin embargo, los
productos también se desarrollan y sufren cambios durante su ciclo de vida; esto podría llamarse rediseño del
producto. En esta sección se enfocarán los procesos de innovación de los productos después de su
introducción iniciar con un énfasis especial en la naturaleza de la interacción entre los productos y los
procesos.
Los productos se someten constantemente, en el uso, a rediseños e innovaciones. Algunos buenos ejemplos
son los automóviles, teléfonos y artículos domésticos. William Abernathy estudió el fenómeno de la
innovación de los productos y los procesos. Como resultado de sus estudios, Abernathy y Townsend (1975)
sugieren que la innovación de productos y procesos casi siempre sigue estas tres etapas.
Etapa 1. La vida inicial de los productos se caracteriza por un cambio constante ocasionado por la
incertidumbre de las condiciones del mercado y de los avances tecnológicos. El proceso de producción casi
siempre se acopla a un bajo nivel de volumen y tiene una naturaleza "poco coordinada". Casi siempre el
producto se hace en equipo genérico, el cual se puede cambiar conforme cambia el producto. Se puede
describir la situación tanto del producto como del proceso como una situación fluida. Las velocidades de
innovación en el proceso son altas y existe una gran diversidad de productos entre los competidores. El
proceso de producción mismo está muy poco coordinado entre las distintas operaciones. Existen cuellos de
botella y exceso de capacidad debido a la falta de un flujo estable en el producto. Las decisiones operativas se
orientan hacia la flexibilidad, que es el objetivo de esta etapa.
35
Aunque con frecuencia se piensa en términos de los productos físicos, la situación es similar para los
servicios. Por ejemplo, considérese la alta tasa de innovación inicial en las organizaciones de mantenimiento
de la salud, en los seguros automotrices y en las cadenas de alimentos rápidos. En estos casos, tanto el
producto como el proceso pasaron inicialmente por una etapa de fluidez.
Etapa II. Conforme tiene lugar el desarrollo, la competencia en los precios se vuelve más intensa. Los
administradores de operaciones responden con una mayor conciencia del costo. El resultado es una mejor
integración del flujo del producto, tareas más especializadas, mayor automatización y más estricta planeación
y control de la producción. El proceso se caracteriza mejor en esta etapa mediante el término "islas de
mecanización". Algunos subprocesos pueden volverse altamente automatizados con equipo de proceso muy
especifico, mientras que otros siguen dependiendo del equipo genérico. Dicha automatización no puede
ocurrir, sin embargo, hasta que la vida de los productos sea lo bastante madura como para tener un volumen
suficiente y por lo menos algunos diseños de producto estables. Esta etapa podría describirse mejor con la
frase "estandarización del producto y del proceso con una automatización cada vez mayor".
Etapa III. Conforme el producto alcanza su madurez, la competencia se vuelve aún más fuerte. Se requiere
una mayor estandarización y se enfatiza la reducción de costos, mientras se mantienen estándares aceptables
de servicio y calidad. En este punto, el proceso se vuelve altamente integrado y automatizado. Es probable que
un cambio en cualquiera de las partes tenga impacto en todo el proceso puesto que el producto y el proceso se
vuelven interdependientes y es difícil separarlos. Los cambios adicionales en el producto son extremadamente
difíciles y costosos. El cambio surge más lentamente pero puede también originarse en alteraciones repentinas
en los insumos, reglamentos del gobierno o del mercado. Algunos ejemplos de procesos que se encuentran en
esta etapa de desarrollo son las líneas de ensamble de automóviles, las plantas químicas, las procesadoras de
alimentos y los servicios de alto volumen como la seguridad social, la medicina social y la compañía
telefónica.
En tanto la innovación del producto declina al madurar éste, la innovación del proceso se incrementa una vez
que el producto se estandariza. En la etapa de madurez, ambos tipos de innovaciones caen conforme el
producto y el proceso se van entrelazando y se hace más difícil cambiarlos.
Las etapas tradicionales de desarrollo del producto requieren de cierta modificación para adaptarse a la
automatización computarizada más flexible de hoy en día. El CAD/CAM, CIM y la robótica proporcionan una
mayor amplitud de cambios en los productos y automatización en las tres etapas. Sin embargo, la
automatización flexible tiene sus límites y no puede extenderse a todos los volúmenes y grados de
estandarización de los productos. Por lo tanto, las tres etapas se dan, y aun cuando las fronteras entre ellas se
difuminan, las etapas pueden ocurrir de manera más rápida y la automatización puede utilizarse en mayor
grado en cada una de ellas.
ANÁLISIS DEL VALOR
Existe la necesidad de mejorar constantemente los productos y los servicios que se producen para seguir
siendo competitivos. La innovación es una necesidad básica en todo lo que se hace. El análisis del valor o
ingeniería del valor proporciona una manera conveniente de organizar la innovación, enfocada a mejorar el
valor de los productos y de los servicios.
El análisis del valor es una filosofía que busca eliminar todo aquello que origine costos y no contribuya al
valor ni a la función del producto o del servicio. Su objetivo es satisfacer los requisitos de rendimiento del
producto y las necesidades del cliente con el menor costo posible. El análisis del valor también es un enfoque
organizado para analizar los productos y servicios en que se utilizan rutinariamente varias etapas y técnicas.
Existe una diferencia importante entre el costo y el valor. El costo es un término absoluto que se expresa en
pesos y centavos y que mide los recursos que se utilizan para crear un producto o servicio. El costo
36
frecuentemente incluye la mano de obra, los materiales y los costos indirectos. El valor, por otro lado, es la
percepción que tiene el cliente de la relación de utilidad del producto y servicio con su costo. La utilidad
incluye la calidad, confiabilidad y rendimiento de un producto para el uso que se le busca dar. El valor es lo
que busca el cliente: satisfacer sus necesidades con el menor costo. Por lo tanto, el valor de un producto se
puede mejorar incremen−tando su utilidad para el cliente con el mismo costo o disminuyendo el costo con el
mismo grado de utilidad. Esto se hace mediante la eliminación de funciones innecesarias o costosas que no
contribuyan al valor.
En el análisis de valor se utilizan los siguientes términos o definiciones:
Objetivo: El propósito por el que existe el producto o servicio.
Función básica: Una función básica1 si se elimina, haría que el producto dejara de te−ner utilidad en términos
de su objetivo.
Funciones secundarias: Las funciones secundarias existen para apoyar una función básica debido a la manera
en que se diseñó el producto en particular.
Por ejemplo, al abrir una lata se puede tener lo siguiente:
Objetivo: Sacar el contenido.
Función básica: Abrir la lata.
Funciones secundarias: Cortar la tapa.
Para poder retirar el contenido de una lata es necesario abrirla, por lo tanto "abrir la lata" es una función
básica. Sin embargo, existen otras maneras de sellar una lata, que incluyen el uso de una rosca o de una tapa
de plástico. En estos casos la función secundaria cambiaría debido a que se utiliza un enfoque diferente para
lograr la función básica. Lo importante del análisis del valor es identificar las funciones básicas y secundarias.
Como ejercicio trate de identificar las funciones básicas y secundarias de una engrapadora y una tasa.
El análisis del valor casi siempre se realiza en cinco pasos: planeación, información, diseño creativo,
evaluación e implementación. La etapa de planeación comienza al orientar a la organización hacia el concepto
del análisis del valor. Se informa a las gerencias alta y media del potencial de análisis del valor y de los
procedimientos involucrados para que puedan dar el apoyo necesario. Después se forma un equipo de análisis
del valor formado por aquellos afectados por los cambios potenciales. En una organización de manufactura
esto podría incluir al personal de diseño, ingeniería, ingeniería de producción, compras, control de calidad y
contabilidad. Después se capacita al equipo y se le da un campo de trabajo para definir qué cambios al
producto se tomarán en consideración y algunos de los resultados que se esperan, por ejemplo una reducción
del 10% en los costos con el mismo rendimiento en los productos. El equipo está ahora listo para iniciar el
análisis.
La fase de información del estudio comienza al identificarse el objetivo del producto o del servicio, las
funciones básicas y las funciones secundarias. Las funciones se describen normalmente con dos palabras: un
juego de verbo y sustantivo como en el ejemplo anterior. En este caso las funciones que se consideran corno
esenciales para la producción del servicio que da la oficina son la recepción de las reclamaciones, el
procesamiento de las reclamaciones y el pago de las mismas. También se identifican las funciones secundarias
pero éstas pueden cambiarse o eliminarse si se puede dar un valor mejorado.
Como una manera de iniciar el análisis se determina también el costo de cada función primaria y secundaria.
Después, el equipo busca la manera de consolidar funciones secundarias, revisarlas o eliminarías mientras se
37
mejora la relación de valor.
La tercera fase del análisis del valor busca generar opciones creativas, Por ejemplo, podría ser posible
reorganizar la oficina de reclamaciones y reducir la necesidad de ordenar el correo o puede comprarse equipo
nuevo para automatizar algunas de las etapas de procesamiento. Durante esta fase debe mantenerse una
atmósfera abierta y de innovación en el equipo para no asfixiar las ideas.
En la etapa de evaluación se observa la posibilidad de las ideas, su costo y la contribución que dan al valor. Se
consolidan las mejores ideas en un plan para la mejora del producto o del servicio. El plan resultante lo ponen
en operación los miembros del equipo y la administración. Por lo general, es mejor formar desde el principio
un equipo con la gente que tendrá que llevar a cabo los resultados del estudio de análisis del valor. Esto
genera entusiasmo y compromiso en el proceso de implementación.
El análisis del valor es una manera organizada de mejorar la utilidad de un producto en relación con su costo.
El análisis del valor es como un presupuesto con base cero en el hecho de que se examina cada función del
producto en busca de su posible eliminación o mejoría. No se da nada por sentado. Los resultados pueden ser
bastante dramáticos: casi siempre se obtiene una mejora de valor de más del 10% y en ocasiones hasta del
50% o más.
VARIEDAD DE PRODUCTOS
Sé han estudiado los problemas de diseño y rediseño de un producto individual. En esta sección se analizarán
las decisiones del diseño del producto en el caso de varios productos. La pregunta clave que se plantea es:
¿Qué tanta variedad de productos resulta suficiente?
El tema de la variedad de productos debe considerarse tanto desde el punto de vista mercadotécnico como del
de operaciones. En ambos casos existen ventajas y desventajas en el hecho de tener un gran número de
productos.
Desde el punto de vistas de mercadotecnia, la ventaja de tener un gran número de productos es la posibilidad
de ofrecer más opciones a los clientes. Con frecuencia, mercadotecnia alega que las ventas pueden caer si la
empresa no ofrece tantos productos como sus compren dores. Los gerentes de mercadotecnia también pueden
pedir una línea de productos completa para satisfacer casi todas las posibles necesidades de los clientes.
Sin embargo, una amplia variedad de productos también hace difícil la función de mercadotecnia. Demasiados
productos pueden confundir al cliente, que podría no diferenciar productos similares. Se hace más difícil
capacitar a los vendedores y la publicidad es más costosa y menos enfocada cuando existe tina mayor
variedad de productos. Por lo tanto, es posible que una excesiva variedad de productos ocasione una
disminución del incremento de las ventas e incluso una disminución de las ventas mismas. Sin embargo, los
gerentes de mercadotecnia con frecuencia tienden a preferir una mayor variedad de productos.
Desde el punto de vista de operaciones, una amplia variedad en los productos se considera como algo que
ocasiona mayores costos, mayor complejidad y dificultad para especializar al equipo y a la gente. La situación
ideal para operaciones con frecuencia es aquella en la que existen pocos productos con alto volumen con
configuraciones de producción estabilizadas. Los gerentes de operaciones con frecuencia prefieren menor
variedad en los productos.
Con base en lo anterior1 es posible formular una teoría económica de la "variedad del producto. Se ha dicho
que una amplia variedad del producto puede ocasionar una disminución de los incrementos en las ventas. Al
mismo tiempo, una mayor variedad en los productos ocasiona mayores costos unitarios de producción, junto
con el efecto resultante en las utilidades. Por lo tanto, se puede inferir la teoría de que existe una cantidad
óptima en la variedad del producto que da como resultado un máximo de utilidades, Tanto el exceso como la
38
falta de variedad en los productos ocasionará menores utilidades.
Al utilizar esta teoría, uno de los problemas importantes es el análisis de una línea de productos dada para
determinar si existen o no demasiados productos. Este análisis hace surgir de inmediato el problema de cómo
asignar costos fijos a las líneas de productos.
A corto plazo se dice que mientras un producto contribuya a los gastos indirectos y a las utilidades, se le debe
retener. A corto plazo, lo único que se necesita es que el producto cubra sus gastos variables sin cubrir nada de
los costos fijos. Aunque este razonamiento es correcto, puede ocasionar la peligrosa práctica de conservar los
productos a largo plazo también, donde no se aplica el razonamiento del corto plazo. Por lo tanto, con
excepción de circunstancias especiales, es mejor conservar sólo los productos que cubran su costo completo,
incluyendo los gastos indirectos que se les hayan asignado. Esto es difícil de aceptar para los administradores,
debido al efecto inmediato de ajustar un producto que tenga un margen de contribución positivo para reducir
las utilidades. Sin embargo, conforme se reduce el inventario, se cobran las cuentas por cobrar y se reducen
los gastos indirectos, y también se mejoran las utilidades a largo plazo. El hecho de que los gerentes deseen
utilidades a corto plazo con frecuencia origina la existencia de líneas de productos infladas y a la larga,
menores utilidades.
Herbert Woodward (1976) ilustra el problema con una historia sobre la proliferación de los productos:
Hace algunos años, una de nuestras compañías en operación eliminó una línea de máquinas neumáticas
portátiles de desplazamiento positivo que tenía un volumen de ventas anual de aproximadamente 500000
dólares. Aunque la línea era una compañera natural de otra mucho más grande y bien establecida de equipo
operado por ventiladores, y se había hecho un esfuerzo prodigioso para hacerla funcionar, no había producido
dinero y sus perspectivas de éxito eran pocas. Por último, se tomó la dolorosa decisión de vender la línea por
una cantidad nominal. El comprador fue uno de los empleados, que la estableció como una empresa separada
que con el tiempo comprobó un éxito moderado.
Los efectos benéficos de la venta en la operación de la compañía fueron sustanciales y casi instantáneos El
balance general mejoró dramáticamente puesto que se cobraron las cuentas por cobrar restantes, se eliminó el
inventario y −al no comprar más material− disminuyeron las cuentas por pagar. Las ganancias mejoraron más
de lo que la eliminación de esta línea relativamente menor parecía justificar. La alta gerencia no sólo se dio
cuenta de la gran cantidad de atención y esfuerzo que exigía esta actividad de casi todas las personas de la
compañía matriz. La línea de productos tenía un costo indirecto desproporcionadamente alto, sin embargo las
cifras no lo mostraban.
Las ventajas de la simplificación son difíciles de cuantificar, pero son reales. A pesar de todo lo que pueden
hacer las computadoras para hacer posible una gama de control más amplia, no existe mejor camino para la
eficiencia que eliminar por completo la complejidad, casi siempre reduciendo el negocio a un tamaño más
pequeño y más manejable.
DISEÑO MODULAR
El problema de la variedad de productos no sólo requiere de un análisis de las líneas de producto, sino
también de cierta manera de limitar y controlar el número de productos. El concepto del diseño modular es
uno de los enfoques para este problema (véase Starr [1965]).
El diseño modular hace posible tener una variedad de productos relativamente alta y1 al mismo tiempo, una
variedad de componentes baja. La idea fundamental es desarrollar una serie de componentes básicos para los
productos (o módulos) que se puedan armar en gran número de productos diferentes. Para el cliente,
aparentemente existe un gran número de productos diferentes. Para operaciones existe sólo un número
limitado de componentes básicos.
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El control del número de componentes diferentes que forman los productos tiene gran importancia para
operaciones, puesto que esto hace posible producir con mayor eficiencia para lograr volúmenes mayores y
también permite la estandarización de procesos y equipo. Un gran número de variaciones en los productos
incrementa mucho la complejidad y el costo de las operaciones.
El diseño modular ofrece una manera fundamental de cambiar el enfoque de diseño del producto. En lugar de
diseñar cada producto por separado, la compañía diseña productos alrededor de módulos de componentes
estándar. Si se hace esto, la línea de productos debe analizarse con cuidado y dividirse en módulos básicos.
Los módulos comunes deben desarrollarse de manera tal que puedan servir a más de una línea de productos y
es necesario eliminar las sofisticaciones innecesarias en los productos. Este enfoque permitirá una gran
variedad de productos, pero se reduce el número de variaciones innecesarias en los mismos.
La manera normal de desarrollar los productos es diseñar cada uno de ellos por separado sin poner mucha
atención en los demás productos de la línea. Se optimiza cada producto pero no se optimiza la línea de
productos como un todo. El diseño modular requiere de un enfoque más amplio de las líneas de productos y
puede exigir cambios en los productos individuales para optimizar la línea de productos en su totalidad.
El enfoque de diseño modular se puede ilustrar mejor con un ejemplo. Un grupo de estudiantes de la
universidad de Minnessota estudió las operaciones de un gran fabricante de camas, que tiene una compañía
que produce dos mil combinaciones diferentes de colchones. El equipo descubrió que el 50% de estas
combinaciones significaba sólo el 3% de las ventas. Los estudios de mercado demostraron que esta gran
variedad de productos no era ventajosa para mercadotecnia. Al mismo tiempo, la variedad había incrementado
los costos. Por lo tanto, se sugirió la producción modular como una manera de ajustar la línea de productos.
Con base en las ideas del diseño modular, se produciría una línea de productos de colchones con cuatro
tamaños básicos: individual, matrimonial, queen y king size. La construcción interna de los colchones se
limitaría a unos cuantos acomodos de los resortes y a espesores del recubrimiento. Se utilizaría una variedad
moderada de forros en los colchones para satisfacer las preferencias de color y tipo de diseño de los
consumidores. El resultado sería un número de colchones muy reducido en sus componentes pero con una
cantidad sustancial de variedad para los clientes. Por ejemplo, con cuatro tamaños de camas, tres tipos de
construcción de resortes, tres tipos de espumas plásticas y ocho cubiertas diferentes, sería posible una cantidad
de 288 colchones diferentes.
4 X 3 X 3 X 8 = 288 combinaciones
No se producirían todos los colchones, puesto que algunos podrían resultar inaceptables para los clientes (por
ejemplo, resortes costosos con recubrimientos delgados). Aunque siguen existiendo muchas combinaciones de
producto en el ejemplo, se limitó el número de componentes.
El equipo sugirió que mercadotecnia, operaciones e ingeniería se reunieran para definir los componentes
básicos que se fabricarían, así como las combinaciones de producto deseadas. También se sugirió que la
compañía se adhiriera rigurosamente a estos componentes una vez que se tomara la decisión, quizás haciendo
una revisión periódica una vez al año. El equipo no sólo se enfrentó al problema de la proliferación de
productos, sino que al utilizar el concepto de producción modular conservó las ventajas de la variedad de
productos.
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