2.- Fases del proceso
de diseño y desarrollo en el siglo XXI.-
Este proceso conlleva la realización de
un conjunto complejo de actividades, en las que deben intervenir la mayoría de
las áreas funcionales de la organización. Generalmente este proceso de
desarrollo se suele dividir en cinco fases o etapas:
1.- Identificación de oportunidades.
2.- Evaluación y selección.
3.- Desarrollo e ingeniería del
producto y del proceso.
4.- Pruebas y evaluación.
5.- Comienzo de la producción.
En la primera fase (Identificación
de oportunidades) se obtiene información sobre las necesidades y exigencias
del mercado, identificando las oportunidades existentes, los posibles movimientos
y reacciones de la competencia, las posibilidades técnicas y los requerimientos
de fabricación. Esta información se combina para establecer la arquitectura del
nuevo producto. Durante esta fase se fija el diseño del concepto, se
seleccionan los mercados objetivo, el nivel de rendimiento, los recursos
necesarios y el previsible impacto financiero del nuevo producto.
Entre
las principales fuentes de ideas para este proceso podemos señalar las
siguientes:
-
Clientes: En un entorno competitivo en el
que el mercado juega un papel destacado parece evidente que el cliente debe
jugar un papel activo en el diseño de nuevos productos. La empresa debe contar
con las canales de comunicación adecuados para que el cliente pueda aportar sus
ideas al proceso de diseño y desarrollo.
-
Ingenieros y diseñadores: Pero no
todas las ideas pueden proceder del mercado, ya que en ese caso no existirían
“innovaciones radicales”, es decir, productos totalmente nuevos. Por ello, sólo
el personal del departamento de I+D puede conocer los últimos avances
tecnológicos que pueden dar lugar a nuevos productos innovadores.
-
Competidores: En numerosas ocasiones
los nuevos productos surgen de ideas de la competencia que la empresa adopta
como suyas, realizando un proceso de imitación creativa, es decir, mejorando el
producto de la competencia pero basándose en su diseño inicial.
-
Alta dirección y empleados de la empresa: Esta
fuente de ideas es a menudo despreciada por parte de los encargados del proceso
de diseño y en muchas ocasiones es una de las fuentes más eficaces. Dado que
los empleados de la organización son los que mejor conocen los procesos
productivos existentes, así como las características reales de los productos
fabricados.
-
Universidades y centros públicos de investigación: La
empresa debe aprovechar la capacidad investigadora de estas instituciones para
conseguir nuevos desarrollos tecnológicos. En España, el papel de la
Universidad en el proceso de I+D es todavía muy bajo, especialmente si lo
comparamos con la situación existente en otros países como Alemania, Japón o
Estados Unidos.
En la segunda fase (Evaluación y
selección) se seleccionan aquellas ideas que presentan mayores
posibilidades de éxito. Este proceso de evaluación implica un análisis de la
viabilidad del producto desde diferentes puntos de vista:
-
Viabilidad
comercial: Consiste en analizar si existe un mercado para ese
producto.
-
Viabilidad económica: Se
realiza un análisis coste-beneficio que nos permita estimar si ese producto
proporcionará un margen adecuado, teniendo en consideración su coste estimado
de producción, así como el precio al que podrían venderse.
-
Viabilidad técnica: Es
necesario comprobar que la empresa cuenta con la capacidad técnica y
tecnológica adecuada para la fabricación en serie del producto.
-
Valoración de las reacciones de la competencia: Se hace
necesario valorar la posible reacción de la competencia ante nuestro
lanzamiento. Ya que en algunas ocasiones nuestra empresa no contará con los
recursos suficientes para una “guerra abierta” con nuestros competidores, por
lo que en estos casos, quizás la estrategia más adecuada es no continuar con el
proceso de diseño.
-
Ajuste a los objetivos de la organización: Los
nuevos productos deben respetar la estrategia de la organización, contribuyendo
a alcanzar los objetivos establecidos.
Una vez aprobado, el proyecto pasa a la
Ingeniería del producto y del proceso. En esta tercera fase se realizan
la mayoría de las actividades de diseño de detalle y de desarrollo del
producto, así como de los procesos productivos necesarios para la fabricación y
posterior lanzamiento al mercado.
En muchas ocasiones, de forma paralela
o simultánea, comienza la cuarta fase (Pruebas y evaluación), en la que
se realizan las pruebas y evaluación correspondiente a los diseños resultantes
de la tercera fase, para lo cual se procede a la fabricación de prototipos y a
la simulación del proceso de fabricación, tratando de detectar posibles
deficiencias tanto del nuevo producto como de su proceso de fabricación.
Posteriormente se procede a la realización de pruebas de mercado que permiten
simular las condiciones reales de mercado, bien sea en un laboratorio (pretest
de mercado) o bien en una pequeña zona del mercado al que se va a dirigir el
producto (pruebas alfa de mercado), con objeto de seleccionar la estrategia de
lanzamiento más adecuada y realizar una previsión de la cifra de ventas.
Por último, si la evaluación realizada
en la fase anterior es favorable, el producto pasa a la quinta fase en la que
se inicia la fabricación a gran escala; se produce el lanzamiento al
mercado del nuevo producto, su distribución inicial y las operaciones de apoyo
al mismo.
El proceso de desarrollo descrito se
realiza de forma iterativa hasta alcanzar el diseño más adecuado a las exigencias
de los consumidores. En cada iteración se aprende sobre el problema a resolver
y las alternativas existentes hasta que se converge al diseño final y se
completan las especificaciones detalladas inicialmente. A este proceso
iterativo se le conoce como Ciclo de diseño-fabricación-prueba o
design-build-test cycle (Ver figura 1).
Figura
1.- Ciclo diseño-fabricación-prueba.
Fuente:
Wheelwright y Clark, 1994.
La
eficacia de este proceso de diseño y desarrollo dependerá no sólo de la
velocidad, productividad y calidad con que se lleve a cabo cada etapa del
ciclo, sino que también dependerá del número de iteraciones necesarias hasta
alcanzar la solución óptima.
En cualquier
caso, el proceso de diseño y desarrollo implica un conjunto complejo de
actividades, que variarán en función del proyecto concreto al que se haga
frente y en función del tipo de
innovación al que se haga referencia.
3.- El factor tiempo en el proceso de diseño
y
desarrollo de nuevos productos.
La
creciente importancia del tiempo de desarrollo de nuevos productos como factor
de ventaja competitiva ha motivado que se hayan realizado numerosos estudios
centrados en analizar la importancia, efectos y determinantes de dicho tiempo
de desarrollo.
En función del número de etapas del
proceso de desarrollo que engloban aparecen diferentes conceptos o medidas del
ciclo de desarrollo. Así, lo que generalmente se denomina tiempo de
desarrollo (Griffin, 1993) hace referencia al lapso de tiempo que
transcurre desde la fase de diseño detallado hasta la fase de introducción del
producto.
Otro
concepto, y quizás el más utilizado dentro de la literatura especializada, es
el de tiempo de mercado o time to market. Este concepto se define como
el lapso de tiempo que transcurre entre la definición del producto y el momento
en que se encuentra disponible por el mercado (Vesey, 1992). Es decir,
englobaría desde la fase de desarrollo del concepto a la introducción del
producto en el mercado.
A
lo largo de este texto, el concepto de tiempo de mercado se va a utilizar de
forma más amplia, incluyendo también lo que algunos autores denominan tiempo
de aceptación o time-to-acceptance, es decir, el tiempo que transcurre
hasta alcanzar el total potencial de ventas del producto, esto es, el tiempo
que transcurre hasta que el producto es definitivamente aceptado por el
mercado. Por tanto, el tiempo de mercado, en sentido amplio, abarcará
desde la definición del producto hasta su aceptación por el mercado, es
decir, no sólo hasta su lanzamiento, sino hasta que es comprado por el cliente
de forma masiva.
Esta
definición más amplia del concepto de tiempo de mercado no hace sino recoger
los objetivos que pretende la empresa con la gestión del tiempo. El interés de
la empresa no se limita a ser los primeros en lanzar el producto sin más, sino
que el objetivo último de la gestión del tiempo es lograr que el producto sea
aceptado por el mercado en el menor tiempo posible[1].
Otro
concepto íntimamente relacionado con el tiempo de mercado es el denominado ciclo
de vida de la innovación, que hace referencia al lapso de tiempo que
transcurre desde que se hace evidente la oportunidad del nuevo producto y el
momento en que se satisface a los primeros clientes. Es decir, incluiría todas
las fases enunciadas del proceso de desarrollo, desde la identificación de la
oportunidad hasta la introducción del producto.
A
diferencia del concepto de tiempo de mercado, definido de forma amplia, el
ciclo de innovación comienza cuando aparece la oportunidad y no cuando comienza
el desarrollo del producto y termina cuando se produce la primera venta y no
cuando el producto alcanza su máximo potencial de ventas.
Si
se comparan los conceptos de tiempo de mercado y ciclo de innovación (Ver
figura 2) se observa la existencia de un tiempo muerto que va desde la
aparición de la oportunidad hasta la definición del producto.
Figura 2.- Ciclo de la innovación y tiempo de mercado.
A
este tiempo muerto se le conoce en la literatura anglosajona como Fuzzy
Front End y se puede definir como el tiempo que transcurre desde el
momento en que se podría haber comenzado el proceso de desarrollo y el momento
en el que comienza realmente (Reinersten, 1994).
La
gestión adecuada de este tiempo muerto puede conducir a importantes mejoras
competitivas debido fundamentalmente a los siguientes motivos:
1.-
Este tiempo muerto representa aproximadamente entre una tercera parte y la
mitad del tiempo de desarrollo total.
2.-
Los ahorros de tiempo en este período inicial son menos costosos de alcanzar,
dado que el coste de reducir el tiempo se incrementa exponencialmente a medida
que se avanza en el proceso de desarrollo del producto.
3.- Hasta el
momento este tiempo muerto ha recibido escasa atención por parte de los equipos
directivos, por lo que su adecuada gestión puede ser un importante factor de
diferenciación y servir de fundamento a la obtención de ventajas competitivas.
4.- Nuevas técnicas de diseño y desarrollo de nuevos
productos.
Las empresas que pretendan
dominar sus mercados necesitan un proceso continuo de búsqueda de las mejores
técnicas para la gestión del tiempo. Muchas de estas técnicas ya han demostrado
de forma notoria su utilidad en la práctica y gozan en la actualidad de una
amplia aceptación, mientras otras son herramientas novedosas, que poco a poco
irán ocupando su lugar dentro del universo que constituye la gestión
empresarial.
Existen
diversas estrategias para lograr reducir el tiempo de mercado (Vesey, 1992),
pero todas ellas se apoyan en dos pilares básicos para la consecución del
objetivo marcado:
Crear un entorno organizativo donde el cambio y la
innovación fluyan de forma natural.
Adoptar las tecnologías que proporcionen a los integrantes
de la organización las mejores herramientas para llevar a cabo su trabajo.
A continuación comentamos
algunas de las técnicas que mayor impacto están teniendo en la gestión actual
del proceso de diseño y desarrollo de nuevos productos.
4.1.-
Ingeniería simultánea.-
La ingeniería simultánea debe su auge actual al
éxito de su aplicación práctica en las empresas japonesas, especialmente en las
del sector de la automoción. Toyota fue una de las primeras empresas en su
aplicación a mediados de los años sesenta, Mazda la introdujo a finales de los
setenta y Nissan no lo hizo hasta mediados de los ochenta. Por lo que respecta
a su aplicación en empresas occidentales, General Motors y Ford introdujeron la
ingeniería simultánea en sus procesos a finales de los ochenta.
Esta
técnica se basa en solapar las diferentes actividades para conseguir una
reducción en el tiempo de mercado. Los efectos de este solapamiento de
actividades se pueden observar claramente en la siguiente figura, donde se
comparan dos proyectos realizados en el sector de la electrónica y
telecomunicaciones de los Estados Unidos, uno de naturaleza tradicional o
secuencial y otro de naturaleza flexible o simultánea (Ver figura 3).
La
ingeniería simultánea se asocia generalmente con el solapamiento de las actividades
de diseño, desarrollo y fabricación de nuevos productos, sin embargo, esta
simultaneidad de actividades puede extenderse al resto de áreas funcionales,
apareciendo lo que se conoce de forma genérica como gestión simultánea de
actividades.
Stoll (1986)
ha definido claramente las cuatro características básicas de la ingeniería
simultánea, que son:
a.-
Concurrencia.- Tanto producción como proceso son diseñados de
forma paralela.
b.-
Limitaciones.- Las limitaciones del proceso son tenidas en cuenta en el
diseño del producto, haciendo que los componentes del producto sean fáciles de
montar, fabricar y manejar, usando para ello la tecnología existente.
c.-
Coordinación.- Se coordinan proceso y producto para cumplir los
requerimientos de calidad, costes y tiempo.
d.- Consenso.- Las decisiones de mayor importancia acerca de
productos y procesos se toman con la participación de todo el equipo por
consenso.
Figura
3.- Simultaneidad vs. secuencialidad.
Fuente:
Elaboración propia a partir de Iansiti (1995)
De
acuerdo con Youssef (1994) podemos definir la ingeniería simultánea como una
filosofía de diseño que promueve esfuerzos colectivos e integrados de un cierto
número de equipos implicados en la planificación, organización, dirección y
control de todas las actividades relacionadas con productos y procesos, desde
la generación de la idea hasta la terminación del producto o servicio, de forma
que:
- los diseños, medios de fabricación y tecnologías de la información
disponibles son eficientemente utilizados.
- se enfatiza el trabajo en equipo.
- se eliminan redundancias y las actividades que no generan valor
añadido.
- se promueve la integración en la empresa.
-
los requerimientos del consumidor y la calidad son tenidos
en cuenta desde el diseño del producto.
4.2.-
Diseño para la excelencia.-
·
Todo producto tiene que satisfacer o cumplir varios
objetivos: funcionar satisfaciendo los deseos del cliente, ser fácil de
ensamblar, de mantener y reparar, de probar, de disponer de él y muchos otros.
Aquellas empresas que quieran triunfar deben considerar todos estos objetivos
desde las primeras etapas del proceso de diseño.
De Andrade
(1991) afirma que, además de los clientes y la empresa, existen otra serie de
personas u organizaciones que se ven afectadas por el nuevo producto y por las
actividades de su ciclo de vida. Por ello el objetivo del proceso de diseño
debiera ser que el producto resultante satisfaga el conjunto de necesidades de
todas las personas u organizaciones afectadas, de la forma más eficiente.
·
Para
alcanzar este objetivo surge el denominado Diseño para la Excelencia o
Design for Excelence (DFE), que engloba una serie de técnicas de diseño, cuyo objetivo
es gestionar la calidad, el coste y el tiempo de entrega del nuevo producto.
·
·
Así, el
Diseño para la Excelencia (DFE) comprende las siguientes técnicas:
Ø Diseño
para el ensamblaje o Design for Assembly (DFA).
Ø Diseño
para la fabricación o Design for Manufacture (DFM).
Ø Diseño
para las pruebas o Design for Testability (DFT).
Ø Diseño
para el servicio o Design for Service (DFS).
Ø Diseño
para la internacionalización o Design for International.
Ø Diseño
para el medio ambiente o Design for Environment (DFE).
Ø Diseño
para facilitar las operaciones o Design for Operability (DFO).
A continuación
analizaremos brevemente cada una de las técnicas englobadas dentro del DFE:
Diseño para el ensamblaje.
El
Diseño para el Ensamblaje o Design for Assembly se centra en simplificar el
proceso de ensamblaje, con lo que se reduce el ciclo de fabricación y se mejora
la calidad del producto. Para ello, esta técnica permite a diseñadores e
ingenieros evaluar sistemáticamente los componentes y ensamblajes, de forma que
resulten fáciles de ensamblar y de fabricar.
Se trata de
simplificar el proceso de fabricación y ensamblaje todo lo que sea posible, de
modo que se eviten o reduzcan al máximo posibles errores en el proceso. Para
ello, los componentes se diseñan de forma que sólo puedan ser ensamblados de un
modo, con lo que se elimina la posibilidad de fallos en el ensamblaje.
Diseño para la fabricación.
Esta técnica
trata de facilitar el proceso de fabricación, simplificando el diseño del nuevo
producto por medio de una reducción de los componentes que lo integran. Esta
reducción en el número de componentes facilita la fiabilidad del producto,
disminuye los costes del ciclo de vida del producto, reduce el número de horas
de ingeniería de diseño necesarias, reduce las compras, los inventarios y el
espacio para almacenar los componentes.
Diseño para las pruebas.
El objetivo de
esta técnica es diseñar un producto de forma que las pruebas, a las que va a
ser sometido antes de su lanzamiento y fabricación, puedan realizarse
fácilmente y en el menor período de tiempo.
Una de las
posibles formas de simplificar estas pruebas es diseñar el producto de forma
modular, de manera que cada uno de los módulos puedan ser probados de forma
independiente, siendo posteriormente necesarios tan sólo algunos tests para
verificar la correcta integración de los diferentes módulos.
Diseño para el servicio.
Esta
técnica, también conocida como Design for Service o Design for Serviceability,
permite tener en cuenta en el diseño del producto aquellos factores que
facilitan la prestación de los servicios asociados al uso del producto.
Los clientes
demandan productos que se averíen lo menos posible y, en caso de avería, desean
que la reparación sea lo más rápida posible. Por ello muchas empresas están
adoptando una estrategia de productos fáciles de mantener y reparar,
ofreciendo a sus clientes varios años de garantía, durante los cuales todas las
reparaciones y tareas de mantenimiento corren por cuenta del fabricante.
Diseño para la
internacionalización.
El objetivo de
esta técnica es gestionar el proceso de diseño, de modo que el producto
resultante pueda ser adaptado con facilidad a las características particulares
de cada país donde vaya a ser introducido.
Diseño para el medio ambiente.
Esta
técnica pretende integrar factores medioambientales en el proceso de diseño de
nuevos productos. En concreto, los factores ambientales, que han de tenerse en
cuenta a la hora de proceder al diseño de un nuevo producto, son los siguientes:
1.-
Uso de materiales.- Se debe tratar de utilizar la mayor cantidad posible de
materiales renovables, la menor cantidad de material posible, así como tratar
de reducir al máximo el número de componentes del producto.
2.-
Consumo de energía.- En este campo se debe tender a una reducción en el
consumo de energía necesaria para la fabricación del producto, así como a una
utilización de fuentes de energía renovables y limpias (energía solar, eólica,
hidroeléctrica, etc).
3.-
Prevención de la contaminación.- En el diseño del producto se deben evitar
o, al menos, reducir al máximo las posibles emisiones tóxicas durante el
proceso de producción, así como durante la utilización del producto.
4.-
Residuos sólidos.- Se debe tratar de reducir al máximo el volumen de
residuos sólidos generados al terminar la vida útil del producto, así como
durante su proceso de fabricación. Para ello el equipo de diseño debe procurar
que la mayor parte de los componentes del producto resultante sean reutilizables
o, al menos, reciclables. Esto es lo que se conoce en la literatura
especializada como Diseño para el Desensamblado (Design for Disassembly
o DFD) y Diseño para la Refabricación (Design for Remanufacture o DFR).
Para lograr
los objetivos antes mencionados se han desarrollado numerosas aplicaciones
informáticas que facilitan la labor de los equipos de desarrollo, permitiendo
que el producto resultante reúna las condiciones necesarias para facilitar las
prestaciones de servicio a él inherentes y que sea de fácil ensamblaje y de fácil reciclado.
Diseño para facilitar las
operaciones.
Esta
técnica trata de tener en cuenta desde las primeras etapas del proceso de
diseño las necesidades de los operadores y usuarios del producto. Así, si el
producto tiene un coste elevado, los potenciales usuarios del mismo perderán
interés en dicho producto. Del mismo modo, si el producto es difícil de
utilizar o dicha utilización entraña algún peligro, el producto perderá su
valor para el usuario.
Por ello, para evitar estas
situaciones, el producto debe tener un coste de operación razonable y un
adecuado valor añadido. Para ayudar a conseguir estos objetivos el Diseño para
facilitar las Operaciones o Design for Operability se vale de otras
técnicas de diseño, entre las que cabe destacar el Despliegue de la Función de
Calidad (QFD).
4.3.- Despliegue de la Función de Calidad (QFD).-
Esta
técnica pretende trasladar o transformar los deseos del cliente en
especificaciones técnicas correctas, que ayuden a proceder al diseño de un
producto que satisfaga las necesidades del cliente.
El concepto de QFD fue introducido en
Japón por Yoji Akao en 1966, siendo aplicado por primera vez en Mitsubishi
Heavy Industries Ltd en 1972. Su primera aplicación en empresas occidentales no
se produce hasta mediados de los ochenta, siendo Rank Xerox y Ford en 1986 las
primeras empresas occidentales en aplicar dicha técnica a su proceso de
desarrollo de nuevos productos (Zairi y Youssef, 1995).
Shigeru
Mizuno define el despliegue de funciones de calidad (Quality Function
Deployment) como el despliegue, paso a paso, con el mayor detalle, de las
funciones u operaciones que conforman sistemáticamente la calidad, con
procedimientos objetivos, más que subjetivos. En definitiva, se trata de
convertir las demandas de los consumidores en características concretas de
calidad, para proceder a desarrollar una calidad de diseño mediante el
despliegue sistemático de relaciones entre demandas y características,
comenzando por la calidad de cada componente funcional y extendiendo el
despliegue a cada parte y proceso.
La
principal herramienta para conseguir estos fines es el denominado gráfico de
calidad o “casa” de calidad (Figura 4).
Figura 4.- La casa de la calidad.
Fuente: Elaboración propia a
partir de Charney (1991).
El QFD
comienza escuchando “la voz del cliente”, dividiendo en sucesivos niveles de
detalle la información obtenida respecto a las necesidades de calidad de los
consumidores (parte izquierda de la matriz).
El paso
siguiente es transformar las necesidades o requerimientos del consumidor en
requerimientos de diseño o elementos de calidad, es decir, se trata de hacer
medibles los deseos del consumidor (parte superior de la matriz).
A
continuación se combinan ambos despliegues en la parte central de la matriz,
donde los signos indican el grado de relación entre necesidades de calidad y
elementos o características de calidad. La matriz de correlación es la tabla
triangular añadida en la parte superior de la “casa” y establece la relación
existente entre los diversos elementos de calidad identificados.
El gráfico
también recoge la importancia otorgada por el cliente a cada una de las
necesidades de calidad, así como un par de gráficos que muestran la evaluación
competitiva de las necesidades y elementos de calidad con relación al principal
competidor.
4.4.- Diseño, fabricación e ingeniería asistida por
ordenador.-
Los
recientes avances en las tecnologías de la información han hecho posible la
aparición de numerosas aplicaciones informáticas que facilitan de forma
considerable las operaciones de diseño. Entre ellas podemos citar: Diseño
asistido por ordenador (CAD), Ingeniería asistida por ordenador (CAE) y
Fabricación asistida por ordenador (CAM).
Diseño Asistido por Ordenador (CAD): Se trata
de un sistema de diseño, bastante conocido y utilizado, que permite ampliar de
forma relevante las posibilidades de los sistemas tradicionales de dibujo y
cuya principal ventaja radica en la rapidez con que permite efectuar
modificaciones en el diseño, a diferencia de lo que ocurría cuando los diseños
se realizaban en papel.
Las
posibilidades del sistema CAD son enormes, pudiendo realizar una amplia gama de
tareas, entre las que podemos destacar:
Ø Visualizar
en pantalla un modelo cualquiera en tres dimensiones y en perspectiva.
Ø Utilizar
distintos colores para cada superficie.
Ø Eliminar
automáticamente líneas y superficies ocultas.
Ø Rotar o
trasladar la pieza.
Ø Obtener
cualquier tipo de secciones, dibujando plantas y alzados automáticamente.
Ø Calcular
el volumen, superficie, centro de gravedad, inercia, etc., de cada pieza, casi
instantáneamente.
Cada una de estas operaciones suponían
gran cantidad de tiempo, mientras que con el sistema CAD se realizan con sólo
alterar un parámetro o elegir una determinada opción en un menú.
Ingeniería Asistida por Ordenador
(CAE): Este conjunto de aplicaciones informáticas permite analizar cómo se
comporta la pieza diseñada por el sistema CAD ante cambios de temperatura,
esfuerzos de comprensión, tracción, vibraciones, etc. Esto permitirá
seleccionar el material más adecuado para la pieza, así como efectuar las
modificaciones necesarias para mejorar el rendimiento de la misma.
La posibilidad de realizar estas
simulaciones antes de la existencia real de la pieza permite una reducción
notable del tiempo necesario para la construcción de prototipos, sobre los que
posteriormente se realizaban las pruebas para la selección de los materiales
más adecuados.
Antes del desarrollo del CAE un cambio
de material suponía la construcción de un nuevo prototipo, en lo cual se
empleaban varios días; con el CAE sólo supone alterar una serie de parámetros,
operación que dura escasos segundos.
Aunque esta técnica no elimina por
completo la necesidad de construir prototipos,
sí reduce drásticamente el número de pruebas a realizar con dichos
prototipos y constituye una ayuda para poder identificar en una fase temprana
la fiabilidad, el rendimiento, determinados problemas de coste, etc.
La Ingeniería Asistida por Ordenador
también es conocida como Elaboración Virtual de Prototipos o Virtual
Prototyping, debido a que permite simular el comportamiento de la pieza de
forma virtual.
Fabricación Asistida por Ordenador (CAM): Una vez
que se ha concluido el diseño de la pieza y se han realizado las simulaciones
sobre su comportamiento ante situaciones extremas, se procede a su fabricación.
Es en este punto donde entra en acción el CAM, creando, a partir del diseño
CAD, los dispositivos de control numérico, que controlarán el trabajo de las
diferentes máquinas, de forma que el resultado coincida exactamente con el
diseño realizado en el menor tiempo posible.
El sistema CAM también se encarga de simular
el recorrido físico de cada herramienta, con el fin de prevenir posibles
interferencias entre herramientas y materiales.
Todo este conjunto de
posibilidades, que proporciona la tecnología CAM, acortan de forma considerable
el tiempo de mercado, evitando tener que efectuar correcciones a posteriori en
las características básicas del diseño.
4.5.- Fabricación rápida de
prototipos.-
El diseño de un nuevo producto comienza
con la definición del mismo. Una vez explicitadas las especificaciones técnicas
del producto, el equipo de diseño y desarrollo procede a dar forma al conjunto
de características determinadas en la definición del concepto. Para ello
resulta de gran utilidad la tecnología CAD, es decir, el diseño asistido por
ordenador, la cual nos permite modificar fácilmente el diseño con sólo
modificar una serie de parámetros numéricos.
La siguiente fase consiste en dar forma física al diseño, es
decir, dotar de cuerpo al diseño realizado vía CAD. Esta fase concluirá con la
construcción de un prototipo del nuevo producto, que permitirá constatar los
puntos fuertes y débiles del diseño, mediante la realización de diversos tests
sobre la funcionalidad y resistencia del producto.
Tradicionalmente para la fabricación de
prototipos existía un equipo especializado en traducir los datos suministrados
por los diseñadores en un modelo físico. Este proceso resultaba muy laborioso,
retrasando de este modo en gran medida la fecha de lanzamiento del nuevo
producto.
Con la aparición de la Fabricación
Rápida de Prototipos (Rapid Prototyping) el panorama cambió por completo.
Este conjunto de técnicas nos permite construir prototipos directamente a
partir de los datos generados por CAD, en cuestión de horas. Esto facilita que
las sucesivas etapas del proceso de diseño y desarrollo, tales como pruebas,
modificaciones del diseño, etc., puedan completarse en pocas semanas, en lugar
de los meses y años que transcurrían en el caso de la fabricación tradicional
de prototipos.
Algunas de las principales técnicas,
englobadas dentro del concepto de fabricación rápida de prototipos son las
siguientes:
1.-
Stereolitografía (SLA).
2.-
Sintetización selectiva por medio de láser (SLS).
3.-
Fabricación de objetos laminados (LOM).
4.-
Modelización por deposición en estado líquido.
5.- Solid Ground Curing
(SGC).
6.- Extrusión continua.
7.-
Sistemas de impresión en 3D.
7.- Resumen.-
En la
presente lección se pretende dar una visión general de la importancia del
proceso de diseño y desarrollo de nuevos productos en la actualidad. Se
comienza realizando un análisis de las etapas que conforman el proceso de
diseño y desarrollo y las tareas a realizar en cada una de ellas.
A
continuación se introduce el factor tiempo como elemento determinante del éxito
de los nuevos productos en el mercado, se describen las principales formas de
medida de dicho tiempo y se justifica la importancia actual de su adecuada
gestión.
La
lección finaliza con la descripción de alguna de las técnicas más utilizadas en
la gestión actual del proceso de diseño y desarrollo, así se analizan el
despliegue de la función de calidad, la ingeniería simultánea, la fabricación
rápida de prototipos, las técnicas de diseño, fabricación e ingeniería asistida
por ordenador y el conjunto de técnicas agrupadas bajo el concepto de diseño
para la excelencia.
8.-
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-
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Zairi, M. y Youssef, M. A.:
“Quality function deployment: a main pillar for successful total quality
management and product development”. International Journal of Quality &
Reliability Management, vol. 12, nº 6, 1995.
El
desarrollo de nuevos productos se ha convertido en un factor clave para lograr
el éxito empresarial: si en los años ochenta todos los esfuerzos se centraban
en reducir el ciclo de fabricación y en implantar sistemas de producción
flexible, los años noventa han venido acompañados de un cambio de perspectiva y una preocupación por el proceso de
diseño y desarrollo de nuevos productos. Y más concretamente por la reducción
del tiempo empleado en el diseño y desarrollo de nuevos productos.