Contexto
En la etapa de diseño de los sistemas de manufactura pueden presentarse más de un concepto, por lo que se vuelve importante tomar una decisión respecto a cuál de las alternativas de diseño es la que mejor cumple con los requerimientos del cliente.
El proceso de selección del concepto de diseño es crítico, ya que definirá el diseño que será implementado con sus consecuencias en las etapas posteriores del desarrollo y vida del sistema de manufactura.
Existen varias herramientas y métodos cualitativos y cuantitativos que ayudan a dirigir el proceso de selección, cada uno con sus ventajas y desventajas, todos ofrecen la posibilidad de llegar a una decisión sobre el concepto, el objetivo no es seleccionar al mejor concepto, sino más bien implementarlo. Se describen los diferentes métodos utilizados para la selección del concepto de entre los cuales se propone un método practico basado en los criterios principales del desarrollo sustentable, los cuales permitirá evaluar y comparar las alternativas de diseño resultantes para dirigir el proceso de selección a decisiones acertadas, que cumplan con los requerimientos del cliente.
¿Sabes cómo se puede evaluar y seleccionar el mejor diseño o concepto de manufactura que cumpla con los requerimientos del cliente?
Explicación
14.1 Evaluación temprana de las alternativas de producción
La figura 1 muestra el proceso simplificado que se propone para la generación de los diseños o conceptos de los sistemas de manufactura como siguen:
Figura 1. El proceso de generación de los conceptos de sistema de manufactura
Análisis de la entradas del proceso y que se listan a continuación:
El objetivo de esta etapa es contar con la información crítica y reciente que contribuya y de valor agregado a la generación de la propuesta de diseño que es sin lugar a duda la propuesta de valor para los clientes.
Generación de los conceptos de diseño con las actividades que se listan a continuación:
El objetivo de esta etapa es generar la propuesta de valor relacionada con el diseño del sistema de manufactura que será capaz de cumplir con los requerimientos del cliente.
Evaluación de los conceptos de diseño con las actividades que se listan a continuación:
El objetivo de esta etapa es seleccionar el concepto o diseño del sistema de manufactura que cumpla con los requerimientos del cliente sin ambigüedades, con plena confianza y argumentos técnicos de que el diseño seleccionado será capaz de cumplir con los requerimientos de corto y largo plazo, con los indicadores de desempeño económico, social y del cuidado del medio ambiente.
14.2 Criterios de selección de alternativas de producción
El proceso de selección:
El proceso de evaluación y selección del diseño optimo que cumpla con los requerimientos de producción del cliente es una tarea compleja, a continuación se muestran tan solo algunas variables que agregan complejidad a este proceso:
Otra restricción es que el proceso ocurre en una etapa temprana del desarrollo donde no se tienen muchos datos del desempeño del sistema.
La figura 2 muestra el proceso detallado de la generación y selección de conceptos de acuerdo con los profesores Karl T. Ulrich y Steven D. Eppinger, si bien este proceso está asociado al desarrollo de nuevos productos se puede aplicarlo de forma directa al desarrollo de los sistemas de manufactura. Algo importante que pueda rescatar de esta figura es que el proceso de selección del concepto a implementar podría llevar más de una etapa de selección.
Figura 2. El proceso de selección del concepto del diseño a implementar
Fuente: Ulrich, K. y Eppinger, S. (2008). Product design & development. EE.UU.: McGraw Hill.
Los métodos de selección:
Existen diferentes métodos para seleccionar un concepto, entre los cuales se puede mencionar:
La selección del método y la cantidad de iteraciones requeridos para dirigir la toma de decisión del concepto a implementar dependerá de la complejidad del sistema y de su contexto.
Los criterios de selección:
Los criterios de selección sugeridos están alineados al nivel de sustentabilidad de cada uno de los conceptos, en este caso las variables a evaluar, así como su influencia en los indicadores de sustentabilidad se muestran en la matriz de evaluación siguiente:
CRITERIOS DE SUSTENTABILIDAD | ||||
---|---|---|---|---|
Variables de Evaluación | Económicos | Sociales | Ecológicos | Observaciones |
Cantidad de robots de proceso. | Afecta la inversión de capital. | Afecta el consumo energético. | La cantidad de robots aumenta la inversión requerida y el consumo energético de manera proporcional. | |
Cantidad de robots de manejo. | Afecta la inversión de capital. | Afecta el consumo energético. | ||
Cantidad de dispositivos de sujeción. | Afecta la inversión de capital. | Afecta el consumo energético. | La cantidad de dispositivos de sujeción y estaciones de trabajo aumenta la inversión requerida y el consumo energético de manera proporcional, también el número de estaciones es directamente proporcional a la cantidad de personal requerido. | |
Cantidad de estaciones de trabajo. | Afecta la inversión de capital y costos variables. | Afecta la calidad de vida humana (empleo). | Afecta el consumo energético. | |
Área requerida. | Afecta la inversión de capital. | El área afecta principalmente a la inversión en infraestructura y edificio. | ||
Cantidad de personal. | Afecta los costos variables. | Afecta la calidad de vida humana (empleo). | La cantidad de personal afecta tanto a los costos variables del sistema como tiene un impacto social relacionado con el empleo. |
De la matriz anterior se concluye lo siguiente:
Basados en los criterios anteriores se simplifica el criterio de evaluación reduciéndolo a la búsqueda del balance entre las tres dimensiones principales de sustentabilidad, que están asociadas a la cantidad total de robots requeridos como referencia para el cálculo de la inversión y consumo energético requerido y la cantidad de personal requerido asociado al impacto social del sistema.
La figura 3 muestra el ejemplo de una gráfica del desempeño de sustentabilidad para tres conceptos de sistemas de manufactura, aunque no se muestra el detalle que corresponde a cada concepto se puede sacar las siguientes conclusiones:
Basado en los desempeños anteriores sugiere adoptar la siguiente decisión:
Figura 3. Gráfico de evaluación del desempeño sustentable de un sistema de manufactura para guiar el proceso de selección del concepto a desarrollar
Cierre
Evaluar el diseño conceptual de un sistema de manufactura es crítico principalmente porque es reconocido que el diseño conceptual influye en cada una de las etapas siguientes del desarrollo y durante el periodo de vida del sistema.
El proceso de evaluación y selección se aborda con un método práctico y objetivo que permite aclarar el camino para la tomar la mejor decisión del sistema a implementar. Sin embargo, es importante reconocer que la validación definitiva del desempeño del sistema tendrá que ocurrir durante la etapa del análisis que será cubierta en un curso posterior.
Revisa a continuación el Checkpoint:
Asegúrate de comprender:
Referencias
Ulrich, K. y Eppinger, S. (2008). Product design & development. EE.UU.: McGraw Hill.