Diseño de productos y selección de procesos DISEÑO DEL PRODUCTO 3.2 DISEÑO DEL PRODUCTO Es esencialmente la generación y desarrollo de ideas de manera eficiente y eficaz para crear un producto funcional e innovador, enfocado en solucionar una problemática a través de una serie de procesos. Elementos de diseño de producto 1. Generación de la idea. El diseño de producto identifica como ideas de mercado a aquellas que nacen a partir de lo que el consumidor necesita. Esas necesidades pueden dar como resultado el desarrollo de nuevas tecnologías. 2. Análisis del producto Existen tres tipos de pruebas para valorar si el producto tendrá éxito: 1. Prueba de mercado. En la que se estudia el tipo de aceptación que tendrá por parte del consumidor final al que el producto va dirigido. 2. Prueba financiera. En la que se estudian los costes asociados a la producción y comercialización del producto. DISEÑO DE PRODUCTO QUE NO PASE ESTA PRUEBA O LA ANTERIOR, JAMÁS SERÁ FABRICADO. 3. Compatibilidad con operaciones. Se debe hacer un análisis de manufactura con el fin de determinar si existe la tecnología necesaria para producir el producto y los componentes que así requiriera. Sin dejar de lado las operaciones de ensamble, que son tan importantes como las de maquila. 3. Diseño preliminar del producto En la fase preliminar del diseño de producto se trata de considerar tres factores fundamentales antes de comenzar a trabajar con el prototipo: • Coste • Calidad • Rendimiento Lo que se determina en esta fase es si el producto será eficiente en el mercado. Este factor siempre es determinante en el diseño de producto. 4. Trabajo de construcción de prototipo Hasta ahora hemos hablado de diseño de producto a nivel de producto físico. En este caso, la fase de construcción de prototipo consistirá en la fabricación de modelos que se parezcan a cómo va a ser el producto final. Prótesis fabricada con tecnología de impresión 3D Pero también se trabaja el diseño de producto aplicado a la prestación de servicios. En este caso, cuando hablamos de prototipos nos referimos a la prestación de ese servicio en un entorno controlado, a modo de muestra. 5. Fases de prueba Se trata de probar los prototipos para comprobar su funcionamiento en condiciones de uso normales. O, al menos, tan normales como permita el diseño de dichas pruebas. Durante esta fase del diseño de producto se tomarán las mediciones y datos necesarios para pasar a la fase siguiente, que es la última. 6. Diseño de producto definitivo Teniendo en cuenta los resultados obtenidos en todas las fases anteriores, se llevan a cabo los dibujos que servirán para el desarrollo del diseño definitivo del producto. Estos dibujos y planos irán acompañados de las especificaciones correspondientes para que el producto final pueda pasar a la fase de producción. Para llegar a este punto con ciertas garantías de éxito, nada mejor que asistir a nuestro Master en Diseño y Desarrollo de Producto. 3.3 Calidad del producto y expectativas de vida La calidad es el conjunto de propiedades de un producto que satisfacen: • Necesidades • Gustos • Preferencias de un consumidor Es el valor agregado a un producto, como: la durabilidad, el diseño exclusivo, presentación, etc. Expectativa de vida Es aquella conocida como la vida útil de un producto. Todos los productos tienen una vida limitada, la cual depende totalmente del tiempo en el que el producto mantendrá sus características esenciales. Factores para determinar la vida útil de un producto: • Calidad de la materia prima • El proceso de producción • Exposiciones a condiciones naturales • Uso y desgaste intrínseco del producto Todo lo anterior ha de estar avalado, para que todas las mejoras no se pierdan, con verificaciones como lo son las normas internacionales ISO que garantizan la calidad de productos, servicios y procesos de una empresa y que tienen seguimientos semestrales. 3.4 Evaluación e ingeniería del ciclo de vida: manufactura sustentable El Análisis del Ciclo de Vida (ACV) es un proceso para evaluar, de la forma más objetiva posible, las cargas ambientales asociadas a un producto, proceso o actividad, identificando y cuantificando el uso de materia y energía y los vertidos al entorno. OBJETIVO DEL ACV: Determinar el impacto que ese uso de recursos y esos vertidos producen en el medio ambiente, y para evaluar y llevar a la práctica estrategias de mejora ambiental. El estudio incluye el ciclo completo del producto, proceso o actividad. De esta forma un ACV completo permite atribuir a los productos todos los efectos ambientales derivados del consumo de materias primas y de energías necesarias para su manufactura, las emisiones y residuos generados en el proceso de producción así como los efectos ambientales procedentes del fin de vida del producto cuando este se consume o no se puede utilizar. El ACV consiste por tanto en un tipo de contabilidad ambiental en la que se cargan a los productos los efectos ambientales adversos, debidamente cuantificados, generados a lo largo de su ciclo de vida 3.5 IDENTIFICAR MATERIALES PARA PRODUCTOS Los materiales de producción son todo lo necesario para fabricar tu producto. Debes tomar en cuenta cada insumo desde los más básicos hasta los finales. Si es que se necesita algún tipo de maquinaria o herramienta especial, estas también deben estar consideradas dentro de tu lista de insumos. Tabla de investigación de costos y precios de los materiales Cada material debe ser consignado bajo su nombre técnico. Aquí deben consignar la unidad métrica en la que se vende el producto. Por ejemplo: kilos, metros, etc. Es conveniente tener un promedio de este costo. Para esto se puede visitar a 3 proveedores para asignar un promedio. Se consignará cuánto se consume del material a la hora de fabricar una unidad del producto. Algunos materiales se venden solo a partir de cierta cantidad. Por ejemplo: si un material se vende solo a partir de 2 kilos Un diseñador de componentes ingenieriles siempre busca encontrar el material ideal para su componente. Se pueden mencionar, entre otras características, que un material ideal cumple con la siguiente lista de requisitos: • Inagotable y siempre disponible para su reemplazo. • Barato para refinar y producir . • Fuerte, rígido, y dimensionalmente estable a diferentes temperaturas. • Ligero. • Resistente a la corrosión y al desgaste. • Respetuoso con el medio ambiente y las personas. • Biodegradable. • Polivalente. Métodos para la selección de materiales. MÉTODO TRADICIONAL. MÉTODO GRÁFICO: (mapas de materiales) MÉTODO CON LA AYUDA DE BASES DE DATOS: 3.6 Sustitución de materiales La sustitución de materias primas hace referencia al cambio o reemplazo de materiales o insumos necesarios para la fabricación de un producto, por otros con las mismas características y propiedades pero con un menor nivel de impacto y contaminación sobre el medio ambiente. Algunas de las alternativas de sustitución de materiales implementadas en las industrias con el fin de hacer mas limpios sus procesos son: • Sustituir materiales por otros menos tóxicos. • Uso de detergentes biodegradables. • Grasas biodegradables. • Pinturas a base de agua. • Sustitución del tipo de combustible, por ejemplo, diésel por gas natural. • Sustitución de pintura en base a solventes por pintura en base a agua. 3.7 Capacidad de procesos de manufactura Eficacia de la manufactura Se refiere a las limitaciones físicas y técnicas de la empresa manufacturera. De lo anterior se tienen tres dimensiones: 1) Capacidad y aptitud tecnológica de proceso. 2) Tamaño físico y peso del producto. 3) Capacidad de producción. Capacidad y aptitud tecnológica de proceso. Se refiere a la cantidad de procesos de manufactura con que dispone una empresa. La característica principal que distingue a estas plantas son los procesos que pueden realizar. La CTP está relacionada estrechamente con el tipo de material. Al especializarse en uno o varios procesos, la planta se especializa simultáneamente en un cierto tipo de material. La CTP no solamente incluye a los procesos físicos, sino también la pericia que tiene el personal de planta en dichas tecnologías de procesos. Las compañías están limitadas por los procesos de que disponen. Por eso deben concentrarse en el diseño y manufactura de los productos para los que su capacidad tecnológica de proceso les permita una ventaja competitiva. Limitaciones físicas del producto ▪ Las máquinas de producción se diseñan en varios tamaños. ▪ El conjunto de equipos de producción, manejo de materiales, capacidad de almacenamiento y tamaño de planta deberán planearse para productos que entran dentro de un rango de tamaño y peso. Capacidad de producción ▪ Esta es la tercera limitación y se refiere a la cantidad de producción que puede ser generada en un período de tiempo determinado (año, mes, semana, día). ▪ Se le conoce como capacidad de planta o de producción y se puede definir como la máxima velocidad de producción que una planta puede lograr en condiciones dadas de operación. Horas, turnos, días, niveles de mano de obra. ▪ En casos específicos se medirá la capacidad por horas hombre. 3.8 Selección de procesos Los procesos para manufactura se determinan tomando en cuenta dos puntos de vista, uno técnico funcional y el otro económico, en la mayoría de las veces habrá una discordancia entre estos dos puntos de vista, pero se debe en lo posible llegar a un punto de equilibrio para obtener un producto que satisfaga los requerimientos funcionales y no sea demasiado caro. Desde el punto de vista técnico funcional: ▪ El ingeniero de diseño selecciona el material con base en los requerimientos funcionales. Una vez seleccionado el material, la elección de los procesos posibles se delimita considerablemente. ▪ El proceso seleccionado debe satisfacer las dimensiones, tolerancias, acabado superficial ya establecidas. ▪ El proceso debe ser capaz de cumplir con el volumen y la velocidad requerida de producción. ▪ Es conveniente que el proceso use en forma eficiente los materiales y reduzca el desperdicio. ▪ Deben elegirse proceso de manera que el producto se realice una mínima cantidad de pasos. ▪ Cuando sea posible el proceso debe ser lo suficientemente flexible para absorber cambios en el diseño de ingeniaría. ▪ Deben considerase la seguridad de los trabajadores en la selección de un proceso. Esto tiene sentido en el aspecto económico y es una ley (acta de seguridad y salud ocupacional).
