Modelo Concurrente para el Desarrollo Integral de Productos-Edición Única

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Modelo Concurrente para el Desarrollo Integral de

Productos-Edición Única

Title Modelo Concurrente para el Desarrollo Integral de Productos-Edición Única

Authors Federico Zertuche Luis

Affiliation Tecnológico de Monterrey, Campus Monterrey

Issue Date 1994-05-01

Item type Tesis

Rights Open Access

Downloaded 18-Jan-2017 23:49:55

INSTITUTO TECNOLÓGICO Y DE ESTUDIOS

SUPERIORES DE MONTERREY

C A M P U S M O N T E R R E Y

DIVISION DE G R A D U A D O S E INVESTIGACIÓN P R O G R A M A DE G R A D U A D O S EN INGENIERÍA

M O D E L O C O N C U R R E N T E PARA EL DESARROLLO INTEGRAL DE PRODUCTOS

T E S I S

PRESENTADA COMO REQUISITO PARCIAL PARA

O B T E N E R E L G R A D O A C A D E M I C O D E

ESPECIALIDAD EN INGENIERÍA INDUSTRIAL

INSTITUTO TECNOLOGICO Y DE ESTUDIOS SUPERIORES DE MONTERREY

CAMPUS MONTERREY

PROGRAMA DE GRADUADOS EN INGENIERIA

MODELO CONCURRENTE PARA EL DESARROLLO INTEGRAL DE PRODUCTOS.

TESIS

PRESENTADA COMO REQUISITO PARCIAL PARA OBTENER EL GRADO ACADÉMICO DE

MAESTRO EN CIENCIAS

ESPECIALIDAD EN INGENIERIA INDUSTRIAL

FEDERICO ZERTUCHE LUIS

INSTITUTO TECNOLÓGICO Y DE ESTUDIOS SUPERIORES DE MONTERREY

CAMPUS MONTERREY

DIVISION DE GRADUADOS E INVESTIGACION PROGRAMA DE GRADUADOS EN INGENIERIA

Los miembros del comité de tesis recomendamos que la presente tesis del Ing. Federico Zertuche Luis sea aceptada como requisito parcial para obtener el grado académico de Maestro en Ciencias especialidad en:

INGENIERIA INDUSTRIAL

DEDICATORIA.

De manera muy especial dedico la presente tesis a:

Mis Padres: Federico y María de Lourdes.

Ya que debido a todo el apoyo y las enseñanzas que de ellos he recibido, puedo estar seguro de que seré una persona de bien para la sociedad y de que podré alcanzar una posición digna en ella en base a un trabajo honesto, por lo cual me siento muy orgullosos de ellos.

A mis hermanas: Liliana y Mirna.

AGRADECIMIENTOS.

A l sistema ITESM por haberme brindado la oportunidad de cursar los estudios de maestría en el Campus Monterrey.

Agradezco especialmente al Dr. José Manuel Sánchez, director de esta tesis, por los comentarios de índole teórica y práctica que de él recibí, ya que éstos me permitieron realizar el presente trabajo.

También quiero agradecer al Dr. José A. Caraza Navarro, por su apoyo y confianza, sin las cuales no hubiera podido ver terminado este proyecto.

A l Ing. Tomás Sánchez Cabrieles, por la amistad y apoyo que siempre obtuve de él. Siempre fue para mí un ejemplo de una persona dinámica y trabajadora y a la vez muy centrada en sus objetivos personales.

Y a todos los que de una u otra manera ayudaron a ser posible este trabajo y no fueron mencionados.

Indice

Página

DEDICATORIA. i AGRADECIMIENTOS. ii

LISTA D E FIGURAS. iv LISTA D E TABLAS. v

R E S U M E N . vi

Capítulo

1. INTRODUCCION.

1.1 Antecedentes. 1 1.2 Descripción del problema. 2

1.3 Objetivo de la Investigación. 3 1.4 Beneficios Potenciales. 4 1.5 Alcances y limitaciones. 5 1.6 Revisión del Documento. 5

2. M A R C O TEORICO.

2.1 Estrategias de Manufactura. 6 2.2 Desarrollo Integral de Productos. 9

2.3 Ingeniería Concurrente. 13 2.3.1 DICE program. 16

2.3.2 Diseño Total. 20 2.4 DIP: Metodologías y Herramientas. 22

2.4.1 Axiomas. 23 2.4.2 Matriz de Planeación. 30

2.4.3 Ingeniería del Valor. 37 2.4.4 Ingeniería de Calidad. 50 2.4.5 Grupos Tecnológicos. 56 2.4.6 Sistemas Socio-Técnicos. 70

3. M O D E L O TECNOLOGICO PARA EL DIP.

3.1 Procedimiento General de Desarrollo. 75 3.2 Desglose de Actividades

Indice

Página

3.2.2 Paso 2: Revisar los Requerimientos y las Metas

de Diseño. 82 3.2.3 Paso 3: Definir el Proceso Apropiado de Diseño. 85

3.2.4 Paso 4: Identificar y Analizar Alternativas de

Diseño. 101 3.2.5 Paso 5: Selección de Alternativas. 106

3.2.6 Paso 6: Liberar Diseño Para Producción. 110

3.3 Resumen del Plan para el DIP. 111

4. APLICACION DEL MODELO.

4.1 Descripción del Caso. 116

4.2 Solución. 117

5. CONCLUSIONES. 129

Lista de Figuras.

Figura Página.

1. Características de los Nuevos Mercados. 3 2. Disciplinas Necesarias para el DIP. 10

3. DIP: Fases de Desarrollo. 11 4. Ingeniería Secuencial. 17 5. Ingeniería Concurrente. 18 6. Enfoques de la IC. 19 7. Diseño Total de Pugh. 21 8. Independencia de Requerimientos Funcionales. 23

9. Diseño Acoplado. 24 10. Axioma de Independencia Funcional. 25

11. Diseño Cuasi-Acoplado. 26

12. Diseño Acoplado. 26 13. Modelo de Kano. 28 14. Arbol de Funciones. 29 15. Código de Relación. 31 16. Código de Correlaciones. 35 17. Matriz de Planeación. 36 18. Ejemplo de un Diagrama Fast. 41

19. FAST Orientado a la Técnica. 49 20. FAST Orientado al Cliente. 47 21. Ramificación de Funciones. 48 22. Función de Perdida para un Objetivo Nominal. 51

23. Diferencia de Conceptos de Calidad entre E.U. y Japón. 52

24. Tecnología de Grupos. 58 25. Maquinaria Funcional. 59 26. Arreglo de Grupos Tecnológicos. 60

27. Codificación del Sistema OPTIZ. 67 28. Codificación Suplementaria. 69 29. Modelo Tecnológico de DIP. 76 30. Documentación Tecnológica del Procedimiento de Diseño. 80

31. Ingeniería Secuencial vs. Ingeniería Concurrente. 86 32. Organización del Producto vs. Organización Funcional. 90

Lista de Figuras.

Figura Página.

35. Método Taguchi. 95 36. Diseño "X" (DFX). 98 37. Diseño Top-Down y Diseño Bottom-Up. 102

3 8. Efectividad de un Tratamiento Acústico. 107

39. Análisis de Alternativas. 108 40. Selección de Alternativas Según los Criterios Maximin y Maximax. 109

41. Proceso de Sellado. 119 42. Diagrama de Ishikawa para el Proceso de Sellado. 120

Lista de Tablas.

Tabla Página.

1. Cambio de Paradigmas Propuesto por un Sistema Socio-Técnico. 84

2 Metas de Diseño, Ventajas y Riesgos. 84

3. Ventajas y Desventajas de la Ingeniería Concurrente y Secuencial. 87 4. Actividades que pueden ser substituidas por "X" en DFX. 98 5. Diseño Top-Down y Bottom-Up, Ventajas y Desventajas. 102

6. Resumen del Plan para el DIP. 111

7. Valores y Niveles de Parámetros. 121

Resumen.

Capítulo 1

Introducción.

1.1 Antecedentes.

En la actualidad las empresas mexicanas y mundiales se enfrentan a un sin número de problemas con igual número de alternativas de solución, que van desde alternativas sencillas hasta las altamente sofisticadas. Dependiendo de la naturaleza del problema, aquellas empresas que sean capaces de responder adecuadamente a los cambios continuos y en el menor tiempo posible, serán las que puedan permanecer en el mercado. Para esta permanencia en el mercado, una de las alternativas que más ventajas promete y que ha sido aplicada con éxito en algunos países (Gryna, 1989), es el Desarrollo Integral del Producto (DIP). Sin embargo, la implementación de esta filosofía de trabajo implica severos cambios en las actitudes y en la forma de trabajar de toda la empresa.

A través del trabajo creativo de un ingeniero de diseño, un producto es trasladado desde las necesidades del mercado a dibujos y listas de materiales. En esta actividad de ingeniería, el diseñador tiene que considerar muchos conflictos y factores complejos. La meta que se sigue es que el producto sea funcional de la manera mas económica dentro de las restricciones existentes. El costo es la restricción mas frecuente, sin embargo, otros factores tales como desempeño, seguridad, contaminación, requerimientos legales, capacidad y confiabilidad son también comúnmente considerados. El DJP_es un mecanismo de ayuda para la consecusión de esa meta.

filosofía de trabajo adecuada a nuestra cultura.

Debido a que en la etapa de diseño es donde se pueden lograr las mayores ventajas, se hace especial énfasis en la importancia de un buen diseño aplicando el DIP. E l diseño es una tarea que muchas veces se realiza sin metodología y en base a la propia experiencia. Esta actividad tiene muchos caminos equivocados y generalmente se inician por el final. Hoy en día el proceso de diseño es una tarea en la cual es posible aplicar algunas metodologías que nos ayuden a realizar esto de una manera esquematizada.

Anteriormente se dedicaba muy poco tiempo a la etapa de diseño, el interés se enfocaba en la línea de procesos o en la inspección, con un pobre conocimiento del producto. La competencia está obligando a las empresas a racionalizar el proceso de diseño y automatizar la producción. Ahora el cuello de botella esta en la innovación de productos, haciéndose necesario la sistematización del DIP con el propósito de acortar el tiempo de desarrollo y lanzamiento de nuevos productos.

1.2 Descripción del Problema.

Es bien sabido que el diseño del producto gobierna la manufactura del mismo. Sin embargo, su impacto es raramente apreciado. La consideración de los parámetros de manufactura y problemas en el proceso de diseño son una excelente oportunidad para reducir el costo del producto e incrementar la producción. Esto es claramente ilustrado en la industria, en las reducciones substanciales en costos de manufactura detectados durante la etapa de diseño del producto.

difícil pronosticar los requerimientos del mercado. La reducción de los tiempos de desarrollo puede ayudar a que una compañía adapte mejor el producto al cliente.

Desde el inicio de los tiempos el hombre se ha esforzado constantemente por hacer las cosas mejor, mas rápidamente y a menor costo. E l cambio es el inevitable orden de las cosas el cual no puede detenerse, por el contrario hay que adaptarse a él. Los nuevos mercados poseen características diferentes de los anteriores. En la Figura 1 se ilustran algunas de las características de los nuevos mercados.

N U E V A S CARACTERISTICAS DEL M E R C A D O MUNDIAL.

• Cambios tecnológicos continuos • Mercados competitivos globales • Lanzamientos de nuevos productos

con periodos cortos de desarrollo

Figura 1. Características de los Nuevos Mercados

Acorde con lo anterior, el cambio en la manera en que trabajamos se visualiza como la única alternativa viable para que las compañías se adapten a los nuevos ambientes competitivos, de lo contrario acabarán por desaparecer.

1.3 Objetivo de la Investigación.

El propósito de esta investigación es el desarrollo conceptual de un modelo concurrente para el Desarrollo Integral del Producto Este modelo es importante ya que toda empresa que desee subsistir a través del tiempo deberá de manera necesaria, poseer varias características, entre ellas la principal es la versatilidad al cambio. La versatilidad para adaptarse a los cambios es necesaria en las empresas a nivel mundial debido a:

- Un cambio continuo en las actitudes de los consumidores. - Los rápidos cambios tecnológicos.

"Se puede cambiar sin mejorar pero no se puede mejorar sin cambiar"(Msatm,zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA 1989).

El modelo propuesto describe la forma en que el desarrollo de un producto interactúa con los siguientes componentes de un sistema de manufactura:

- Simplificación del diseño y proceso de manufactura. - Uso de materiales económicos.

- Adecuación del diseño antes de producción . - Análisis de la ensamblabilidad del producto.

El modelo es particularmente útil al facilitar una actitud proactiva (anticiparse a los problemas) que contraste con una actitud reactiva en la cual se espera los problemas para resolverlos.

1.4 Beneficios Potenciales

La metodología para el DIP documenta los pasos del ciclo de desarrollo de un producto desde el diseño hasta el servicio y mantenimiento del mismo. Algunos de los beneficios anticipados de la metodología propuesta son como sigue:

- Mejorar la calidad de diseños, dando como resultado una dramática reducción potencial de rechazos, por lo menos en un 50%.

- El tiempo de desarrollo de un producto disminuye de un 40 a 60%. - Los costos de manufactura se reducen de un 30 a un 40% por tener

equipos multifuncionales integrando el producto y diseñando el proceso.

El desperdicio y el retrabajo son reducidos en un 75%, por la optimización del producto y del proceso.

- Productos de mayor calidad a menor costo y a menor tiempo.

1.5 Alcances y limitaciones.

El modelo propuesto para el DIP, conceptualiza de manera global tres facetas importantes del diseño de un producto como lo son:

1. Políticas de diseño: es un documento que identifica las tareas y actividades necesarias para tener un diseño de producto y proceso que cumpla con las necesidades del consumidor.

2. Proceso de diseño: describe todas las tareas y actividades necesarias para cumplir con los requerimientos, metas y restricciones impuestas a un producto.

3. Análisis de diseño: documenta un procedimiento ingerido para validar si el diseño de un producto cumple con los requerimientos y metas pre-establecidas.

La limitación del presente trabajo es que el modelo propuesto, no incluye la planificación de producción por ser esta una fase que inicia donde termina el diseño. Sin embargo es valido decir que un buen plan de DIP puede asegurar que se contará con una buena planificación de la producción.

1.6 Organización del Documento.

Capítulo 2

Marco Teórico.

En este capítulo se revisa la esencia y principios de los sistemas actuales de operación en la empresas, así como de sus implicaciones para visualizar las necesidades de cambio. También se revisan un conjunto de metodologías que servirán de marco de referencia para el desarrollo de un programa que facilite el DIP.

2.1 Estrategias de Manufactura.

El objetivo general de una empresa es producir un producto o un servicio al mínimo costo. Muchas organizaciones para poder alcanzar este objetivo, usan la evaluación y control del entorno siguiente (Martin, 1989):

- Volumen de salida.

- Costos ( materiales, fuerza laboral, retrabajo, etc.). - Utilización (equipo y fuerza laboral).

- Producir un producto de confianza y con una calidad aceptable. - Tiempo de entrega.

- Investigación.

- Flexibilidad para un cambio de producto. - Flexibilidad para un cambio de volumen.

Gran cantidad de estas medidas son internamente orientadas a la satisfacción del cliente. Richard Schonberger observa que las principales estrategias derivadas de este criterio son (Schonberger, 1988):

Richard Schonberger comenta que todas las estrategias de una empresa siempre estarán enfocadas hacia un fin común, el cual es la satisfacción del cliente. De estas estrategias las compañías han incorporado una filosofía o misión, como ejemplo de esto se puede nombrar la filosofía de la corporación DBM, la cual utiliza el concepto de "servicio al cliente"; o la filosofía de Hewlett-Packard que enfatiza en "satisfacción al cliente"; como se puede ver, todas las estrategias van encaminadas hacia el cliente.

Las empresas actuales están en un ambiente más competitivo por lo que se ven obligadas a administrar adecuadamente cada vez más sus recursos para poder ofrecer al mercado productos que posean una calidad mejor o similar a la de sus competidores. Las empresas actuales deben tener la capacidad a los cambios que se presentan en el mercado en el menor tiempo posible, ahorrándose al tener reducciones en los costos de garantías, al poseer productos y procesos robustos, y una cosa muy importante, deben anticiparse a los problemas en lugar de resolverlos una vez que estos se presentan, ser proactivos en vez de reactivos (Chase, 1992).

De estas exigencias en el mercado actual, se empieza a crear lo que conocemos como "Manufactura de Clase Mundial", la cual tiene sus objetivos bien determinados, y que ayudan a la función de planeación de manufactura, para responder adecuadamente a las necesidades que se presenten. Los objetivos de una empresa de clase mundial son los siguientes (Chase, 1992):

- Entrega competitiva. - Calidad.

- Costos.

- Rapidez para la introducción de un nuevo producto. - Recursos humanos.

La calidad debe ser aprovechada desde dos ángulos: uno donde se pueda percibir los medios para que los requerimientos del consumidor se conviertan en requerimientos técnicos apropiados para cada etapa del desarrollo del producto y proceso (estrategias de mercado, planeación, diseño del producto e ingeniería, evaluación de prototipos, proceso de producción, ventas, distribución, etc.); el otro ángulo sería utilizar la calidad como un medio de control para asegurar que los requerimientos del consumidor sean satisfechos de la mejor manera posible. Este medio de control no es llevado solo por un departamento especifico, sino que se hace un despliegue de la función de calidad por toda la empresa.

Los costos de manufactura son muy importantes en el precio final de un producto, es por esta razón que se pone mucho énfasis en realizar un plan dinámico que nos ayude a controlar y disminuir en los costos que se incurren en el proceso de manufactura, y de esta manera tener nuestro producto en un intervalo de precio que pueda competir con el mercado global. Los costos de calidad son generalmente clasificado dentro de tres tipos (Scanton, 1985):

- Costos de evaluación: los costos de inspección, prueba, y otras tareas para asegurar que el producto o proceso es aceptable.

- Costos de prevención: la suma de todos los costos incurridos para prevenir defectos. Estos costos nos ayudan a identificar la causa del defecto, a fin de implementar una acción correctiva y eliminar la causa, para entrenar al personal, para rediseñar el producto o sistema, para realizar nuevo equipo y para realizar las modificaciones necesarias.

- Costos de fallas:

• Internos: son costos incurridos dentro del el sistema (desperdicio, retrabajo y reparaciones).

Externos: son costos por defectos que el sistema tiene que amortizar (garantía del cliente, perdida del cliente y servicio de reparación).

Esto puede ser un gran problema para las compañías con ciclos largos de desarrollo de productos, como ejemplo se puede decir que las compañías tienen como regla un ciclo de desarrollo máximo de tres años para productos complejos como lo son las computadoras, los automóviles, maquinaria especializada; esto es por que al tener períodos tan largos de desarrollo se vuelve muy difícil pronosticar los requerimientos del mercado, por lo que la reducción de tiempos de desarrollo de productos puede ayudar a que una compañía adapte mejor el producto al cliente.

Las empresas manufactureras de clase mundial ponen mucha atención a los recursos humanos, por que si un sistema tiene objetivos definibles, al tener los suficientes recursos, entonces este sistema puede "integrarse" de tal forma que sus objetivos puedan lograrse. Ademas de que en los últimos tiempos ha venido evolucionando el concepto de trabajo en equipo debido a la complejidad de los sistemas y procesos con los que se trabaja y que la competencia también utiliza. Ahora es conveniente tener un equipo interdisciplinario trabajando junto, en contra de la corriente, para resolver en el menor tiempo posible cualquier problema potencial que pudiera surgir más adelante. En la actualidad la alta complejidad de los nuevos procesos implica la participación de un mayor número de personas con diversos conocimientos en distintas áreas. Es imposible que una persona en la actualidad sepa manejar las diversas metodologías de mejora que se han desarrollado y que todos conozcan un proceso productivo a fondo, es por esto que se presenta en las compañías de clase mundial una tendencia a los trabajos en equipos multidisciplinarios con conocimientos tecnológicos como de las diferentes áreas de un proceso productivo.

2.2 Desarrollo Integral de Productos.

El DEP es un modelo enfocado al desarrollo del producto, donde se están integrando los términos de creación del mercado, producto y producción, ademas de establecer claramente la integración entre la administración y el proyecto, incluyendo la necesidad de un desarrollo continuo del producto. E l DIP es un proceso creativo multi-disciplinario que contiene las tres disciplinas antes descritas: mercadotecnia, diseño del producto, y desarrollo de un sistema de producción. Esta relación se puede ver en la Figura 2. Se puede observar que estas tres disciplinas están en forma paralela, teniendo como objetivo común el negocio (Andreasen, 1989).

DESARROLLO INTEGRAL DEL PRODUCTO DISCIPLINAS NECESARIAS

r&

E C E S I D A

MERCADOTECNIA

DISEÑO DEL PRODUCTO

DISEÑO DE PRODUCCION

NEGOCIO

Figura 2. Disciplinas Necesarias para el DIP.

En el desarrollo de un modelo de DIP, hay que especificar un plan de trabajo que comprenda las cinco fases siguientes:

- Investigación de la necesidad. - Principio del producto.

- Elaboración del producto. - Preparación de producción. - Realización.

El modelo para el DIP debe contener una secuencia lógica de eventos para todos los tipos de proyectos, en los cuales se deben visualizar todas las fases antes enlistadas. La Figura 3 muestra la forma en que debe contemplarse cada una de las fases (Andreasen, 1989).

R E C O N O C E R L A NECESIDAD

INVESTIGACION DE L A

NECESIDAD

ALTERNATIVAS DE

DISEÑO

DISEÑO DEL PRODUCTO

( PREPARACION DE

PRODUCCION

G

J

Figura 3. DIP Fases de desarrollo.

Investigación de la necesidad.

al tipo de proceso necesario para realizar el producto. Siendo esta fase un importante indicador para tener un camino seguro hacia un buen negocio.

Principio del producto.

La salida de esta segunda fase es la clarificación del uso del producto, así como los principios generales del producto para poder realizar su producción. Una base importante para poder realizar esta fase es la interacción que tiene el usuario con nuestro producto, por qué nos ayudara a fijar los principios y compararlos contra los principios de los productos de la competencia.

Elaboración de productos.

La primera meta de esta fase es definir mas detalladamente el producto. El tamaño del mercado debe ser estimado, la factibilidad del proceso de producción debe ser determinado. El trabajo del DIP nos dará como finalidad de esta fase los principios de producción, los cuales deben estar desarrollados o designados.

Preparación de producción.

La meta de esta fase es demostrar que el producto puede ser producido, con una calidad aceptable, ademas de realizar las modificaciones necesarias para la manufactura del producto, los sistemas de producción y ventas son fijados. La salida de esta fase final es la parte fundamental del DIP: El producto puede ser fabricado.

Realización.

2.3 Ingeniería Concurrente.

Los cambios han generado un ambiente tan competitivo y versátil, en el cual los consumidores cada vez demandan más cosas de un producto, mejor

calidad de estos, a menor costo y en elzyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA menor tiempo posible. Las empresas,

en respuesta a estas demandas, empezaron a investigar la manera de satisfacer dichas demandas, fue así como surgió el concepto de IC, la cual es definida de la siguiente manera:

"Aproximación sistemática hacia la integración, diseño

concurrente de productos y sistemas y lo relacionado con estos procesos, incluyendo manufactura y soporte. Esta aproximación es encauzada al desarrollo, desde el principio, considerando todos los elementos del ciclo de vida del producto o sistema, incluyendo calidad, costo, y requerimientos del usuario" (Darpa, 1989).

Es posible decir que la Ingeniería Concurrente está basada en la teoría de sistemas, ya que enfoca el desarrollo de un diseño como un producto realizado por la interacción de un grupo de personas las cuales persiguen un mismo fin. La proposición en la que la Ingeniería Concurrente se basa en principios de Ingeniería de Sistemas, definida como la aplicación del enfoque de sistemas puede enunciarse como sigue:

Es razonable y útil, tomar el universo aparentemente caótico, como un complejo sistema interactuando. Si un sistema tiene objetivos definibles, entonces este sistema puede "integrarse" de tal forma que sus objetivos puedan lograrse ( Darpa 1989).

El objetivo es aumentar el mejoramiento de la calidad y eficiencia, de los nuevos diseños basándose en apoyos computacionales y utilizando herramientas de análisis de diferentes disciplinas ingenieriles, evaluando los efectos de varios diseños. Sin embargo, muchas compañías no han adoptado la IC porque para la aplicación de ésta es fundamental una transformación de toda la compañía. En IC la base de todo este concepto es la integración. Es un estudio realizado a empresas las cuales han aplicado la Ingeniería Concurrente, ninguna de ellas dijo que la IC, aisladamente era capaz de producir el tipo de mejoras necesarias en un mercado altamente competitivo. La implementación de IC requiere tres clases de áreas complementarias de actividades (Garret, 1990):

- Formación de equipos multidisciplinarios.

- Diseños basados en herramientas computacionales.

- Utilización de métodos formales y herramientas para el diseño.

Formación de Equipos Multidisciplinarios.

Se busca el trabajo en equipos formados por los miembros de diferentes departamentos los cuales estén involucrados de alguna manera con el desarrollo, producción, mantenimiento o venta de los productos de la compañía. L a finalidad es que hagan saber cuáles son las necesidades y restricciones de sus departamentos o procesos que operan, así como también mencionen cuáles pueden ser sus aportaciones (Garret, 1990).

El equipo debe incluir empleados de mercadotecnia, producción, ingeniería, soporte y otros especialistas. Los miembros del equipo son seleccionados por su habilidad para contribuir en un buen diseño, aquellos que puedan identificar problemas potenciales así como acciones para evitar cuellos de botella. Esto no es lo mismo que formar comités donde los miembros continuamente delegan la toma de decisiones.

- Mejorar la integración horizontal en toda la compañía.

- Enfasis en atender las necesidades del cliente y mejoramiento de la calidad.

- Promover el involucramiento de los empleados en la generación de nuevas ideas para mejoras.

Comparación de requerimientos ingeníenles de nuestros productos con los de la competencia.

- Establecer relaciones estrechas con los proveedores para incluir las mejoras de los proveedores durante el diseño conceptual.

Diseños Basados en Herramientas Computacionales.

Mejorar la calidad e incrementar la eficiencia de nuevos diseños basados en diseño computacional y herramientas de análisis con especialistas de diferentes disciplinas ingeníenles, la libertad de trabajar con algunas descripciones en el diseño y evaluar los efectos de un diseño con herramientas computacionales.

Existe una gran variedad de herramientas computacionales y sistemas de base de datos. E l especial propósito de los sistemas computacionales es mejorar el desarrollo y verificación del desarrollo del diseño, del proceso y producción del mismo. Las diferentes compañías realizan avances en el uso de base de datos para muchas funciones ingenieriles. La modelación de sólidos es necesaria en los sistemas integrados, la simulación es una herramienta crítica. Diseños mecánicos, herramental, maquinado y ensamble necesitan modelación de sólidos. Diseño geométrico básico de características y tecnologías de grupo nos aproximan a crear un orden y mejorar regulannente el proceso de diseño.

Utilización de Métodos Formales y Herramientas para el Diseño.

Participantes en trabajos de IC han mostrado clara oposición a la iniciativa de imponer algunas reglas acerca del uso de una u otra metodología o herramienta. Ellos dicen que cada compañía es libre de decidir que técnicas son mas poderosas para su particular situación. Más aún, un grupo de participantes concluyeron que los métodos pueden ser utilizados en forma dependiente de otros métodos.

2.3.1 DICE program.

DICE es un programa auspiciado por DARPA ( The Defense Advanced Research Proyects Agency) donde avanzados conceptos en Tecnología de Ingeniería Concurrente son desarrollados, validados y demostrados en este programa (Darpa, 1989). La misión de DICE es crear un ambiente de IC donde se busca reducir el tiempo de realizar un producto, mejorar la calidad y bajar los costos de los productos o sistemas desarrollados.

Una aproximación sistemática hacia la integración, diseño concurrente de productos o sistemas. Facilita y habilita un ambiente adecuado entre todas las disciplinas para cooperar interactivamente en el ciclo de desarrollo de un producto o sistema, desde la definición de éste, hasta el servicio: pasando por planificación, diseño, manufactura, ensamble, producción y mantenimiento.

Esta aproximación sistemática se hace apoyándose en la aplicación e interacción de diferentes metodologías trabajando en conjunto para lograr un propósito en común, visualizando seis grandes áreas:

- Requerimientos. - Diseño conceptual. - Análisis.

- Proceso de Planificación. - Manufactura.

Como se ve, DICE al igual que en muchos otros artículos de IC hace hincapié en la integración de personas aplicando diferentes metodologías.

La integración, diseño concurrente de un producto o proceso es la llave de la Ingeniería Concurrente. En la Figura 4 se compara una aproximación secuencial en el desarrollo de un producto contra la aproximación concurrente Figura 5. En el método secuencial la información fluye intencionalmente en una dirección, de izquierda a derecha como es mostrado por las flechas. En el enfoque concurrente, la información fluye bidireccionalmente y las decisiones son basadas tomando en consideración la entrada de información ya sea de niveles superiores o de niveles inferiores (Chase, 1992).

INGENIERIA SECUENCIAL

REQUERIMIENTOS DESARROLLO DEPRODUCTOS

DESARROLLO

DEPROCESOS PROTOTIPO zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

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PENSAMIENTO DIVERGENTE

INGENIERIA CONCURRENTE

REQUERIMIENTOS

DESARROLLO DEPRODUCTOS

"Si

( )

DESARROLLO DEPROCESOS

PROTOTIPO

Figura 5. Ingeniería Concurrente.

Antes de profundizar más en el tema sería muy conveniente que definamos la palabra concurrente con la finalidad de aclarar con mayor precisión este concepto:

Concurrir : (Del lat.zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA concurriere; de cum, con, y currere, correr) intr.

Juntarse en el mismo lugar o tiempo diferentes personas, sucesos o cosas 2. Contribuir con una cantidad para determinado fin. 3. Convenir Con otro en el parecer o dictamen (García, 1988).

Ingeniería: Arte de aplicar los conocimientos científicos a la invención, perfeccionamiento o utilización de la técnica industrial en todas sus determinaciones (García, 1988).

La IC busca la integración para trabajar en equipo durante todo el ciclo del producto desde el diseño hasta la venta pasando por todas las fases intermedias, el nivel de injerencia o importancia de cada departamento dependerá en gran medida en qué etapa del proceso se encuentren.

Funcionamiento

Facilidad de probar

Manufacturabüidad

Diseño — Verificación Producción J Servicio

Prueba

Costo

Calidad

Figura 6. Enfoques de la IC.

Durante el diseño del producto las diversas disciplinas y departamentos involucrados con el producto hacen saber cuáles son sus requerimientos y necesidades para manufacturabüidad, producibilidad, funcionamiento, calidad, costo, etc. Justificación para los programas de IC son: reducción de costos directos de trabajo, ciclos de tiempo, inventarios, desperdicios y retrabajos, garantías y cambios ingeníenles.

Si más gente conocedora del problema se involucra en éste, más recursos creativos hay para resolverlo. Conociendo la información correcta, trabajadores de diseño y manufactura pueden frecuentemente anticiparse a soluciones nuevas porque ellos conocen mejor que nadie las partes de sus procesos y productos. Programas de Participación de empleados puede subir la moral y mejorar la comunicación a través de la compañía (Garret, 1990).

compañía. La participación de los empleados aporta información crítica y financiera de gran ayuda. E l equipo de IC busca un balance entre diseño, manufactura, contabilidad, recursos humanos y administración (Garret, 1990).

Metodologías como: Análisis de árbol de decisiones, Diseño para Manufactura y Ensamble (DFMA), C A D / C A M , Ingeniería de Calidad (Método Taguchi), Control Estadístico del Proceso (SPC), Diseño Total de Pugh, etc., son otras herramientas muy comúnmente mencionadas para la aplicación en IC. Estas pueden aplicarse aisladamente, pero si se les da un encadenamiento ordenado y sistemático es posible lograr los mayores beneficios. Las evoluciones matriciales, ayudan de una manera muy poderosa al proceso de planificación de un producto y su producción. En esto radica la importancia de la utilización del Despliegue de la Función de Calidad (QFD), por ser la sistemática evolución matricial una parte fundamental en la estructura del QFD (Chase, 1992).

Con esto no es posible ni se pretende decir que el QFD es la columna vertebral ni un requisito indispensable para la aplicación de la IC; sin embargo, su aplicación nos ayuda a involucrar la utilización secuencial y sistemática de un sinnúmero de metodologías, a través de las diferentes etapas del proceso de diseño y planificación del producto o su producción, dependiendo de la etapa en que se encuentre el proceso así como de la naturaleza de los problemas a resolver.

2.3.2 Diseño Total.

Diseño Esencial Técnica/método aplicado

Producción Beneficiarios

I M e r c a d e j i J

X

tjggecificaciáffl

señodeta

I .zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

t

[ V e n t i j

Información, o análisis Entender a la Clientes, competitivo £ 5 competencia y sus

Tecnologías

compañía y empleados

QFD "Voz del

consiLmidor" © Requerimientos reales del cliente

Clientes, compañía y empleados

Selección de

Matrices QFD. Requerimientos _{reales del cliente}

Clientes, compañía y empleados Optimización

"Taguchi" © Mejores compo-_{nentes compañía} Clientes, y empleados Just-In-Time Control Estad.® MRP Online CC Reducir inventarios. Clientes, compañía y empleados

"Voz del ©

Consumidor" Mayor g anacía Cliente

Figura 7. Diseño Total de Pugh.

No se estudiará detenidamente esta metodología, se menciona debido a que llama la atención sus estructura y podría decirse que esto es IC, y de cierta manera lo es, mas sin embargo lo que llamó la atención es que la mayoría de los pasos de esta metodología se sugiere la aplicación de las matrices generadas en QFD.

2.4 DIP: Metodologías y Herramientas

Es difícil categorizar la diversidad de clases de metodologías y herramientas que datan desde 1930 como el Control Estadístico de Proceso (SPC), Diseño de Experimentos(DE) y el Diseño para Manufactura (DFM) y un rango de técnicas de ingeniería de calidad para administrar sistemas complejos para encontrar diseños óptimos y parámetros de proceso. Esto incluye herramientas estadísticas para análisis de datos como DE, principios de ingeniería robusta propuesta por Genichi Taguchi, Quality Function Deployment (QFD). Otros métodos que son usados en la solución de problemas, en los cuales se incluye Tecnología de Grupos (GT) y Análisis de valor. Estos métodos son utilizados con diferentes propósitos, pero todos ellos fueron creados para ayudar a los diseñadores a entender el funcionamiento de los procesos, productos y mecanismos, de otra manera estos no podrían ser entendidos completamente. El uso apropiado de estos métodos y herramientas ayuda en gran medida al diseño, producción e ingeniería, reduciendo costos, acortando ciclos de diseño y mejorando la calidad (Garret, 1989).

La aparente diversidad de estos métodos a veces enmascara lo más importante, dónde y cuándo aplicarlos. Es conveniente desarrollar el hábito del entendimiento científico para entender el problema y estar en posición de generar alternativas adecuadas para la solución de éste.

Todas las herramientas y metodologías mencionadas anteriormente son utilizadas en el DIP. Se mencionaron con la finalidad de observar la complejidad que implica la aplicación de ellas en las diferentes fases de desarrollo de un producto sin contar para esto con un modelo o esquema sistemático que organice su aplicación. En esta sección las metodologías que serán revisadas son:

- Axiomas.

2.4.1 Axiomas.

El diseño axiomático ayuda a robustecer el producto y sus sistema productivo, tratando los puntos de desacoplamiento y robustez. Antes de proseguir es conveniente que se comente qué se entiende por desacoplamiento y robustez.

Desacoplamiento (independencia) en términos de diseño quiere decir que cada requisito de diseño sea satisfecho por un parámetro de diseño, esto se ilustrará en la Figura 8 (Suh, 1984).

* RF: Requisitos funcionales * PD: Parámetros de diseño

Un diseño desacoplado es aquel que cada requisito funcional es cumplido por un parámetro de diseño.

Figura 8. Independencia de Requerimientos Funcionales.

Es aquí en donde el diseño axiomático contribuye a la robustez de un producto en la etapa de su diseño, vía el desacoplamiento de funciones.

Un punto fundamental de los productos desacoplados es que es fácil saber donde ocurrió la falla, ya que conociendo cuál es la función que el producto ha dejado de realizar se podrá determinar cuál es el parámetro de diseño que no se realizó satisfactoriamente, y permitirá investigar a que se debió la falla para que ésta no se presente nuevamente. Esto en un producto acoplado (los requisitos funcionales son satisfechos por varios parámetros de diseño) no es posible, ya que si un parámetro de diseño no es cumplido satisfactoriamente varias funciones dejarán de operar o lo harán defectuosamente; en el momento que se desee detectar dónde estuvo la falla es mas difícil de determinar debido a la "interacción" que tienen los parámetros de diseño en las funciones a realizar. Esto se ilustra en la Figura 9 (Suh, 1984).

* RF: Requisitos funcionales * PD: Parámetros de diseño

Un diseño acoplado es aquel que los requisitos funcionales son cumplidos por varios parámetros de diseños comunes.

Figura 9. Diseño Acoplado

r-zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA RF1 -X X 0 " » 0 y ' P D l N

1

1

1

1

V R F n ^ ₀

•••••

zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

••• X

\

:

/

Axioma 1 Axioma de independencia funcional.

Figura 10. Axioma de Independencia funcional.

Sin embargo, es difícil diseñar productos que puedan ser totalmente desacoplados. Por tanto, debe tratarse de que sean lo más desacoplados posible, produciendo lo que se llama diseños cuasi-acoplados, son aquellos en los que se busca que las funciones y parámetros de diseño posean la mínima "interacción" posible.

Diseño cuasi-acoplado

Figura 11. Diseño Cuasi-acoplado.

modificar ni inferir con los parámetros de diseño que ya satisfacen a algunos requerimientos funcionales. Esto se ilustra en la matriz triangular Figura

11, en la cual se van cumpliendo los requisitos funcionales sistemáticamente sin modificar los parámetros anteriores (Suh, 1984). La matriz de diseño de un producto totalmente acoplado se ilustra en la Figura 12.

Diseño acoplado

Figura 12. Diseño Acoplado

Sin embargo, la robustez no sólo se logra promoviendo la independencia funcional; esto ayuda mucho en el diseño pero no es suficiente, una vez que estos parámetros de diseño han sido identificados, se debe experimentar con ellos para determinar los valores óptimos de estos parámetros. Una vez hecho esto se habrá optimizado nuestro diseño y proceso. Ahora bien, estos parámetros son parámetros de control; es decir, que se pueden manipular y controlar, pero hay otros factores los cuales no se pueden controlar porque están fuera del alcance o posibilidad y se deben de anular los efectos de variación que estos parámetros puedan causar; es decir, se deben hacer insensibles los productos en su utilización y su proceso productivo a estos parámetros. Estos parámetros son conocidos como factores de ruido porque son capaces de alterar su manufactura o alterar el funcionamiento al momento de ser utilizados o consumidos los productos.

La aplicación de la metodología de "Diseño para Manufactura y Ensamble" es para determinar el mínimo número de piezas, su costo y tiempo de ensamble (Suh, 1984).

El diseño axiomático debe de trabajar interactuando con el árbol de funciones el cual permite conocer y clasificar los dos tipos básicos de elementos de fallas: fallas de control en el diseño básico y elementos de ruido que son el resultado del medio ambiente, los cuales afectan el desempeño del producto y la capacidad de manufactura: contra estos factores debemos de hacer un diseño robusto (Suh, 1984).

Arbol de funciones.

Como se pudo observar anteriormente, el árbol de funciones es básico en el desarrollo del diseño axiomático, por lo que se dará una explicación breve de los pasos para fabricar un árbol de funciones.

Es necesario que las funciones que deseamos que el producto a desarrollar realice, las listemos y organicemos. La generación del árbol de funciones sirve para conocer y organizar qué funciones son las que habrá que satisfacer. En base a conocer que se desea de un producto se podrá satisfacer estos deseos mediante la selección o generación de un concepto de diseño.

Satisfacción del consumidor Muy satisfecho

(NuevaszyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA 3

* Gratas sorpresas inesperadas

TIEMPO

V

(Funcionales )

* Solicitadas

([Básicas ^) * Típico * Esperado Muy insatisfecho MODELO DE KANO

Figura 13. Modelo de Kano

Las características básicas a menudo no son mencionadas ya que los usuarios asumen que aunque no las mencionen éstas serán incluidas en el diseño de los productos; ya que estas características son las que les da razón de ser al producto. Cuando alguna de ellas no se satisface óptimamente esto le produce gran insatisfacción al consumidor.

Las características de funcionamiento son expresadas de alguna manera por los consumidores, ellos hacen saber qué desean de un producto y los diseñadores deben incluir estas peticiones en el diseño.

En la siguiente Figura 14 se ilustra un ejemplo de un árbol de funciones, y se podrá observar en que parte del árbol se da cada una de las características. Cómo BASICAS PROPORCIONAR PROTECCION ARBOL DEFUNCIONES PUERTA DE CARRO

EXCLUIR AMBIENTE FUNCIONALES PREVENIR HERIDAS PREVENIR ROBO CERRAR PUERTA SELLAR HUECOS CERRAR VENTANA Nuevas RESITIR I M PACTO

ASEGURAR PUERTAS CONTROLAR ROMPIMIENTO ASEGURAR PUERTAS PROPORCI ONAR CERRADURA RESISTIR VENTANA

Es f u e r z o p/ ce rra r ^Porqué

Rui do y g o t e o

Es f u e r z o p/ ce rra r

(Ob j e t i vo s )

P o d e r d e i m p .

Fza . s e g u r o y b i s a g r a

Fza . vi dri o

Fza . l a t e ra l

Es f z o . l l a ve s irrt. y e xt .

Resiste ncia a la palanca

2.4.2 Matriz de Planeación.

El propósito de la "Matriz de planeación" es adaptar los requerimientos del consumidor a las características de control del producto final, siendo desplegadas a través del diseño del producto, desarrollo, proceso y sistema de control de producción. Esta matriz (Sullivan, 1990) requiere de nueve pasos:

Pasol:

Requerimientos en términos del consumidor (Qué).

Los requerimientos primarios, que son los que el consumidor quiere, se expanden a requerimientos secundarios y terciarios para obtener una lista definitiva. Para facilitar esta identificación resulta de gran ayuda el uso de un diagrama causa efecto, generalmente, esta información proviene de una gran variedad de fuentes: Datos de investigaciones de mercado acerca de la opinión del consumidor y de los proveedores, así como lo que el departamento de ventas quiere, esta primera etapa es la más crítica del proceso y usualmente la más difícil, requiere obtener y expresar lo que el consumidor realmente quiere, y no lo que nosotros pensamos que el espera. Los requerimientos del consumidor (Qué), se colocan en el eje vertical de la parte superior de la matriz de planeación.

Paso 2:

Características de control del producto final (Cómo).

Estas características son los requerimientos del producto (atributos), que se relacionan directamente con los requerimientos del consumidor y que deben ser desplegadas en el diseño, manufactura, ensamble y proceso de servicio. Estas características de salida va a ser controlada normalmente con objetivos. Generalmente se obtienen muchas características; la pregunta es: ¿Se tienen las correctas en términos de los requerimientos del consumidor?.

Paso 3:

Desarrollo de la matriz de relaciones entre los requerimientos del consumidor (Qué) y las características de control del producto final.

Existen diferentes niveles de correlación entre los requerimientos del consumidor y las características del producto, aquí se utilizan símbolos para identificar el significado de estas relaciones.

El beneficio de llenar esta matriz de relaciones utilizando símbolos apropiados, es que rápidamente se identifica si las características de control del producto final cumplen con los requerimientos o expectativas del consumidor. La falta de símbolos (o una gran mayoría de relaciones débiles), nos indica que algunos requerimientos del consumidor no están listados (PASO 1); o muestran una relación muy débil con las características de control del producto final (PASO 2), y que por lo tanto el diseño tiene una probabilidad muy baja de cumplir los requerimientos o nos indica que se están considerando todas las características del producto como indispensables para satisfacer los requerimientos del consumidor, y esto ocasiona esfuerzos innecesarios. En la Figura 15 se muestra los códigos de relación (Sullivan,

1990).

( ^ ) RELACION DEBIL

RELACION FUERTE

/ \ ^ RELACION MUY FUERTE

Paso 4:

Evaluación de la competencia:

Se analizan las evaluaciones de mercado, las cuales muestran las ponderaciones, según su importancia, para los requerimientos listados y para los datos de evaluación de la competencia. En esta parte es muy importante considerar todos los productos de la competencia. Las ponderaciones del consumidor, que representan las áreas de mayor interés y más alta expectativa/satisfacción expresadas por el consumidor (Qué), nos permite poner prioridades a áreas del producto que requieren mejoras.

Los datos de la evaluación de la competencia muestran cómo ve el consumidor a nuestro producto y a nuestra relación con el competidor. Los puntos de atención serán los puntos muy fuertes y los muy débiles de nuestro producto en el mercado. Los débiles requieren mejoras, la competencia se encuentra mejor que nuestro producto; y si esta característica es importante para el consumidor , tendremos que mejorar, o mínimo igualar al producto de la competencia. Los puntos fuertes son las áreas de oportunidad de nuestro producto ante la competencia , y debemos de anunciarlos como una ventaja nuestra. Toda esta información proviene de investigaciones de mercado, ventas, servicio, etc.

Los datos de la evaluación de la competencia deberán incluir también a nuestro producto. En muchas ocasiones esta evaluación se basa en un sistema de ponderaciones para indicar claramente las fuerzas y debilidades del mercado.

Paso 5:

Evaluación de las características de control del producto final.

Las evaluaciones de la competencia son comparadas con las evaluaciones de las características de control del producto para determinar áreas de inconsistencia entre lo que el consumidor quiere y nuestras propias evaluaciones.

Por ejemplo, si los datos de mercado indican que un producto de la competencia satisface de una mejor manera los requerimientos del consumidor (a pesar de que la evaluación indica que nuestro producto es mejor para la característica de control particular del producto que lo relaciona a esa necesidad); entonces, existe algún error con la evaluación interna de esa característica, o se seleccionó la característica equivocada para acabar con esa necesidad.

Paso 6:

Determinar puntos de venta para nuevos productos.

Utilizamos la columna de la derecha de la matriz de planeación para listar los puntos de venta para un nuevo producto. Estos puntos deben ser enfatizados de un segmento particular del mercado. Las estrategias de promoción se establecen en base a los resultados de la comparación de nuestro producto con el de la competencia. Los puntos de venta se basan en:

- E l grado de importancia en la satisfacción de las necesidades del consumidor.

- Costos asociados con la introducción del producto.

Paso 7:

Desarrollo de objetivos de las características de control del producto final (Cuanto).

producto final. Estos objetivos deben ser medidos en cada etapa de desarrollo del producto y demostrar que se cumplen en:

- Evaluación de prototipos mecánicos y funcionales. - Pruebas de ingeniería.

- Primeras unidades producidas.

Paso 8:

Selección de las características de control a ser desplegadas.

En el desarrollo de la matriz de planeación se involucra la selección de características de control del producto para desplegarlas a lo largo del proceso de QFD, de planeación a producción. Esta selección se basa en los índices de importancia del consumidor, en los puntos de venta, en las evaluaciones de la competencia, y en la dificultad de lograr los objetivos. Las características que tengan un fuerte impacto para cumplir con las necesidades del consumidor, que tengan un pobre desempeño ante la competencia, y que sean determinadas por el punto de venta; deben ser desplegadas o traducidas en el lenguaje de cada disciplina o en términos de la función de requerimientos, acciones y controles para asegurar que la voz del consumidor sea siempre escuchada a lo largo de todo el proceso de desarrollo, diseño, producción, mercadotecnia y ventas.

Paso 9:

Matriz de correlaciones:

( ^ ) POSITIVA

FUERTEMENTE POSITIVA

NEGATIVA

F U E R T E M E N T E NEGATIVA

Figura 16. Código de Correlaciones.

La matriz de correlaciones permite identificar cuáles de los como(s) se encuentran contenidos en otros como(s), y cuáles se encuentran en conflicto. Los que están en conflicto son extremadamente importantes ya que representan puntos en los cuales se debe llevar a cabo "trade-offs". Los que no sean identificados y resueltos, generalmente llevarán al incumplimiento de requerimientos, a pesar de que se haya hecho todo de la mejor manera posible.

Alguno de estos conflictos requerirán de estudio para resolverlos, ya que posiblemente involucren distintos departamentos dentro de la compañía. Su solución temprana es esencial para determinar el tiempo de duración de un proyecto. En la Figura 17 se muestra como quedaría terminada la matriz de planeación, así como también se podrá observar en que parte de la matriz se desarrollan cada uno de los pasos antes descritos (Sullivan,1990).

- Importancia del consumidor. - Puntos de venta.

- Evaluaciones de la competencia. - Dificultad técnica.

- Matriz de relaciones. - Matriz de correlaciones.

Paso 2

Cómo

Paso 1 Qué

Paso 3

Relaciones

Paso 4 Evaluación

de competencia

Paso 6 Puntos

de Venta

Cuanto P a s o 7

Paso 5

Características de control del producto final Características a Paso 8

ser desplegadas

2.4.3 Ingeniería del Valor

El Análisis del valor o la Ingeniería del Valor se ha utilizado en muchas organizaciones desde principios de la década de los 50's. Sin embargo, su verdadero potencial se comprende cuando se dedica tiempo a identificar las "Funciones". La séptima edición del diccionario Webster's Collegiate Dictionary proporciona dos definiciones que se aplican acertadamente (Muthiah, 1990):

- La acción para la que una persona o cosa es específicamente apta, se utiliza o existe.

Una acción de un grupo de acciones relacionadas que contribuye a una acción mayor.

Ingeniería del Valor es un enfoque de sistemas para identificar y eliminar costos altos y desempeños pobres, a través del uso de funciones.

También conocida como Análisis de Funciones , se creó bajo el concepto de que "un problema que se expresa de manera que se pueda resolver, es un problema que ya se ha resuelto en un 50%", y por otra parte, en la

compresión del hecho de que la comunicación entre las partes interesadas es la clave para defrnir el problema.

Identificación de Funciones.

La identificación de las funciones de un producto, un servicio, etc., es la clave para lograr la compresión de lo que un objeto hace. Conduce al individuo o al equipo de una compresión específica y precisa, y como consecuencia, a un mejor análisis de valor .

La identificación de funciones es el primer paso importante dentro de los pasos del proceso. El segundo paso categoriza las funciones en ciertos tipos. E l tercero establece la jerarquía de las funciones del orden mayor de un proyecto en particular, al orden menor de funciones que contribuyen a una "acción más general".

Las definiciones de funciones que se utilizan para categorizar las funciones ha ido evolucionando a través del uso del Análisis del Valor y de la Ingeniería del valor. Las tres categorías originalmente se titulaban Básica, Uso, y Estética. Lawrence D. Miles (Muthiah, 1990) definió las Funciones De Uso como aquellas funciones que involucraban cierta acción que el cliente quería que se hiciera. Miles definió las Funciones Estéticas como aquéllas que complacían al cliente o a alguien a quien el cliente quería complacer. Otra persona con experiencia en la práctica del análisis del valor, Arthur Mudge, utilizó los términos "trabajo" y "venta" para categorizar las funciones (Muthiah, 1990).zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA Las Funciones de Trabajo siempre se expresan por medio

de un verbo de acción y de sustantivos que se pueden medir, los cuales establecen frases cuantitativas. Las Funciones de Venta siempre se expresan con verbos pasivos y sustantivos que no se pueden medir, los cuales establecen frases cualitativas.

L.D. Miles proporciona los siguientes ejemplos de funciones de trabajo y de uso (Muthiah, 1990):

- Conducir corriente - Conducir calor - Amplificar voltaje - Transmitir torsión - Transmitir flujo - Comunicar inteligencia

clasificación de funciones fue determinar si eran básicas o secundarias. Art Mudge proporcionó las siguientes definiciones:

Funciones básicas : El propósito primario de un producto o servicio.

Funciones secundarias: Los otros propósitos que no logran directamente el propósito primario pero lo apoyan o que son el resultado de un método específico de diseño.

El método más efectivo para identificar las funciones es el siguiente:

Listar el nombre de la parte, la actividad del proceso, el componente del diseño, etc. bajo una sección titulada "componente".

- Identificar la parte y su posición en el diseño completo.

- Considerar la forma, el material, la cantidad, las operaciones, etc. - Identificar las funciones.

Ejemplo:

Componentes Funciones

Banda Transmitir fuerza

Remaches Reforzar componentes

Espaciador Minimizar servicio

A continuación se presentan algunas reglas para mejorar la habilidad de identificación de funciones:

- Utilizar un diccionario y/o un diccionario de smónimos para obtener definiciones precisas y claras.

- Evitar el uso de la parte o la operación como sustantivo ( Por ejemplo: Sostener cepillo, Contener parte, Formar estructura, etc. )

Nunca utilice la función Cumplir especificación o Proveer seguridad, etc. Obligue a estas preguntas: ¿Por que cumplimos especificaciones?, ¿Cual es el propósito real de las especificaciones?, ¿Para quien se provee seguridad?. La respuesta para la primera pregunta podría ser, para asegurar limpieza. Proteger al operador podría ser la respuesta para la segunda pregunta.

Diagramas FAST.

El hablar de todas las partes y fragmentos de un problema ayuda a los miembros de un equipo a entender con más claridad los proyectos, conocer mejor las cualidades y capacidades de los demás miembros del equipo y descubrir muchos factores que se deberían de considerar al recomendar una solución aceptable. Si la discusión es lo suficientemente profunda , los participantes tratarán de encontrar todas las acciones específicas que suceden en relación a los factores involucrados y así se despiertan sus habilidades creativas.

La ingeniería del valor produce un gráfico que permite visualizar las funciones y costos: el diagrama FAST (Técnica del Sistema de Análisis de Funciones) o representación gráfica de todas las funciones, que muestra sus relaciones entre sí y explica claramente lo que una función hace.

Hay dos tipos de diagramas FAST:

- Diagrama FAST orientado a la Técnica. - Diagrama FAST orientado al cliente.

Con la formación de los diagramas FAST, se establecieron reglas para ayudar a los equipos y a las personas independientes a construir ambos formatos de los diagramas FAST. En la Figura 18 se puede observar un

ejemplo de un diagrama FAST.

Todos los diagramas FAST deben incluir una línea de alcance del lado izquierdo del diagrama. La línea de alcance limita el proyecto. La jerarquía mayor de funciones debe colocarse a la izquierda de la línea de alcance. En el diagrama FAST orientado a una tarea, la función de jerarquía mayor debe estar constituida por las necesidades del usuario y del cliente.

Diagrama Fast

Interruptor de Botón de Presión de Contacto Momentáneo Iluminado

inmuno _¿PORQUE?

Linea de Alcance Indicar Luz Transferir Presión ¿PORQUE? Linea de Alcance Hace/Romper Cirucuito Abrir/Cerrar Contactos ¿PORQUE? Linea de Alcance Hace/Romper Cirucuito Abrir/Cerrar Contactos ¿PORQUE? Controlar

Operación Indicar _Color Transferir _Corriente

Proveer Leyenda Proveer Sujetador Ajustar Tablero Funciones Básicas Proveer Sujetador Ajustar Tablero Funciones Básicas

— Proveer _Montaje

Figura 18. Ejemplo de un Diagrama FAST.

Muchos cuadernos de trabajo regresan al cuaderno de trabajo original de Ingeniería del Valor que se introdujo durante principios de la década de los 70 en el General Services Administration's Public Building Service. Gran cantidad de la información del libro de trabajo original lo proporcionó el personal de la compañía Valué analysis, Inc. Los proyectos de diseño y construcción siguen el formato del FAST orientado a la técnica o alguna variación de este método.

El FAST orientado a una tarea se ha utilizado principalmente en estudios corporativos y en productos completos. Se ha enseñado en cursos en el Departamento de Ingeniería y Desarrollo Profesional en la Universidad de Wisconsin-Madison desde 1968. En contraste con estudios y programas que se han llevado a cabo por agencias gubernamentales, los proyectos corporativos han sido confidenciales, por lo que se ha escrito muy poco acerca de ellos. No obstante, el formato se ha utilizado ampliamente y ha sido bien recibido.

descrito en el factor 2, todos se relacionan tanto al FAST orientado a la técnica como al orientado a la tarea.

1) E l diagrama FAST orientado a la técnica es un método de análisis de funciones estructurado que da como resultado la definición de la función básica, el establecimiento de las funciones del camino crítico, de las funciones de apoyo, y de las funciones que son innecesarias.

2) Los diagramas FAST deben construirse a un nivel lo suficientemente bajo para que sean útiles, pero lo suficientemente alto para que

sirvan al propósito de buscar con creatividad métodos alternos.

3) Los diagramas FAST son excelentes herramientas para comprender, controlar y manejar un sistema.

4) E l procedimiento FAST será útil únicamente si se lleva a cabo un pensamiento ordenado paso a paso, el valor de esta técnica no es registrar lo obvio sino la extensión del pensamiento mas alia de los hábitos usuales a medida que el proyecto progresa. Los diagramas FAST que se construyan al principio posiblemente no cumpla con la lógica del COMO y el POR QUE, debido a que se requiere de un pensamiento adicional para que todo llegue a un acuerdo. Sin embargo, cuando se es persistente y se insiste en que siga la lógica, se descubrirá que la compresión ha aumentado y la creatividad ha conducido a caminos que de otra manera no se hubieran seguido. Si la lógica del COMO y el POR QUE no se satisface, significa ya sea que falta una función o que la función que se investiga es una función de apoyo y no es parte del camino crítico.

6) Cuando se asignan los costos en el diagrama FAST, se obtiene un grado de visibilidad de costos que causan la interacción entre los miembros del equipo y da como resultado la eliminación de costos de funciones innecesarias.

7) Lluvia de ideas para el diagrama. Como un final estimulante y creativo determine por medio del uso de creatividad e imaginación si una función dada se puede modificar para que desempeñe varias funciones.

Los párrafos anteriores hacen énfasis en el hecho de que los diagramas FAST son tan variados como las personas que lo crean; por lo tanto, las reglas para su preparación y técnicas que se utilizan son flexibles . Sin embargo, todas ellas son paralelas a las reglas básicas generales, y en cuanto más se conozca la construcción de los diagramas FAST, mejor se aprenderá a refinarlas según las necesidades específicas de cada quien.

Diagrama FAST Orientado a la Técnica.

¿Cómo? Diseñar objetivo

Diseñar objetivo

Funciones que se dan "Todo el tiempo" ^

(CAMINO CRITICO) Función de orden Superior Función Básica Función Secundaria Requerida Función Secundaria Requerida Función Secundaria Requerida Función Función Secundaria

Requerida Causal ¿ Porqué?

I 1 ' r

Funciones que se dan al mismo tiempo y/o son causadas por otra

función.

Alcance del problema bajo estudio —

Figura 19. FAST Orientado a la Técnica.

Este método empieza con el título del proyecto y dos líneas de alcance. Las dos líneas contienen todo lo que ejecuta el proyecto escogido. La línea izquierda de enfoque divide la función básica o la función esencial del proyecto de la función de jerarquía superior. La función básica se coloca a mano derecha de la línea izquierda de alcance y la función de jerarquía mayor a mano izquierda. La relación entre la función de jerarquía mayor y la función básica se determina por medio de la pregunta ¿Por qué la función que aparece como una función básica viable se lleva a cabo de esa manera?. La respuesta debe ser la función de jerarquía superior. La prueba lógica debe completarse con la pregunta ¿Cómo se lleva a cabo la función de jerarquía mayor?. La respuesta lógica debe ser la función que aparece como una función básica viable.