Fabricación y procesos

Problemas cruciales en la tecnología flexible

Contenidos temáticos

  1. Introducción a los Sistemas Total Quality Management
  2. Fases de la implementación de WCM
  3. Implementando CIM
  4. Necesidad de elecciones críticas
  5. Problemas de diseño de la organización
  6. La promesa y la realidad
  7. Supuestos insostenibles que subyacen a la CIM
  8. El propósito básico y los requisitos de flexibilidad

Desarrollo del tema

1. Introducción a los Sistemas Total Quality Management

Los sistemas Total Quality Management (TQM), Just in Time (JIT) y Computer-integrated manufacturing (CIM) como módulos centrales del World Class Manufacturing (WCM) pueden adaptarse a cualquier industria o empresa de fabricación específica. Lo que es de vital importancia aquí es que una empresa establece una representación de los conceptos esenciales de los tres sistemas. Esto indicará las áreas operativas de manera integradora. Estas áreas y sus elementos juntos permitirán a una empresa desarrollar, compartir y realizar una visión común de fabricación de clase mundial.

2. Fases de la implementación de WCM

WCM representa un sistema de fabricación altamente integrado. La adopción de WCM requiere una serie de cambios y transiciones difíciles que deben realizarse con cuidado y previsión. Por tanto, es necesario un enfoque por fases para su aplicación. Las fases y su naturaleza y secuencia son:

  • Programa de mejora de la productividad.
  • Desarrollar un sistema de fabricación orientado a la “satisfacción total del cliente” y que refleje el enfoque estratégico de la empresa.
  • Crear una organización eficaz compatible con el sistema de fabricación y el enfoque estratégico.
  • Implementación de CIM.

Estas fases tienen como objetivo permitir que una empresa se prepare para WCM en pasos manejables. Las ganancias de cada etapa y las capacidades adquiridas deben consolidarse antes de pasar a la siguiente etapa. La naturaleza de estas fases y su secuencia es sólo indicativa, no prescriptiva. Pueden modificarse, fusionarse o desagregarse según sea necesario, según las competencias, el estado de fabricación y los recursos de la empresa en el punto de partida.

3. Implementando CIM

Las fases 1 y 2 pueden implicar la introducción de herramientas y dispositivos informáticos para aumentar la productividad de procesos o actividades específicas. Pueden representar “islas de automatización“. Estos esfuerzos de automatización deben ser compatibles con la estrategia general de CIM. La fase 4 implica una mayor introducción de la automatización y aborda la integración de las “islas”. Esto implica la conexión en red de toda la informática y la creación de la transparencia que todos los usuarios necesitan. El beneficio real de CIM debe provenir de la reducción de todos los tiempos de entrega a casi el mínimo absoluto, a través de transferencias instantáneas de información. Hacerlo crearía una mayor ventaja competitiva asociada con una mayor flexibilidad. Como la CIM implica una gran inversión, requiere un enfoque gradual. Una empresa puede, por ejemplo, comprar tecnologías de componentes (máquinas, sistemas de manipulación de materiales, etc.) a los proveedores. Luego, puede desarrollar internamente la experiencia necesaria para integrar los componentes en un sistema de fabricación flexible (SFF).

Los beneficios de la automatización y CIM, sin embargo, deben valorarse cuidadosamente en vista de los altos costos y riesgos. Las inversiones en plantas altamente automatizadas e integradas por computadora con frecuencia superan los 50 millones de dólares. Los costos de implementación posteriores a menudo pueden exceder los costos de inversión de capital iniciales. Además, los beneficios a veces son inciertos. Los problemas de implementación y los decepcionantes beneficios de rendimiento han llevado a varios adoptantes líderes a confiar en soluciones de tecnología inferior.

4. Necesidad de elecciones críticas

En sus esfuerzos por actualizar la tecnología, si una empresa supera sus capacidades actuales, puede incurrir en costos altos y disruptivos de aprendizaje e implementación. Estos costos pueden limitar las futuras mejoras tecnológicas de la empresa. Los incrementos tecnológicos mejoran el desempeño hasta el límite de la capacidad de aprendizaje de la empresa. Después de ese punto, los incrementos más grandes ejercen presión sobre la capacidad de la empresa para asimilar nueva tecnología. Esto alarga el proceso de implementación y reduce el número de incrementos tecnológicos que se pueden realizar durante ese tiempo. La implicación, por lo tanto, es que los incrementos graduales y continuos en la tecnología maximizan la tasa de mejora del desempeño. Ésta es una función clave de la capacidad de administración de tecnología de una empresa. Un proceso de aprendizaje y mejora continua orientado a la reorganización de la planta y la introducción de nuevos métodos de gestión, es decir, JIT y TQM, son por tanto requisitos previos necesarios para el cambio total a CIM.

El requisito fundamental para una ventaja competitiva sostenible es que la fabricación busque una optimización dinámica en lugar de estática. Para las empresas establecidas, es probable que un enfoque incremental de la CIM en consonancia con su capacidad de aprendizaje proporcione los mejores resultados de forma dinámica. La mejora del rendimiento de fabricación en los sistemas comerciales y los aspectos organizativos de la tecnología de fabricación son tan importantes como la adopción de equipos de capital avanzados. Su identificación y utilización son los focos de las fases 1 a 3 de la implementación de WCM.

5. Problemas de diseño de la organización

En el contexto de WCM, es importante darse cuenta de que cambios importantes como TQM, JIT y CIM tienen profundas implicaciones para el diseño organizacional general. La estructura de la organización debe rediseñarse adecuadamente antes de implementar CIM, que por sí sola no puede abordar las causas de los problemas de fabricación y conducir a una fabricación eficaz. El requisito previo básico en este contexto es examinar las interdependencias que existen entre las unidades funcionales dentro de la organización de fabricación como un todo. Dicho examen debería conducir a la identificación y corrección de las fuentes de variabilidad del sistema de producción generadas por diferentes funciones. Solo entonces se podrá abordar eficazmente el manejo de la variabilidad.

En este esfuerzo, CIM debe considerarse la última etapa en el manejo de la variabilidad. Esta etapa, es decir, la implementación del CIM, debe emprenderse sólo si la variabilidad residual no puede reducirse mediante medios alternativos y más eficientes económicamente. La CIM implica el compromiso irreversible de grandes recursos de inversión y, en ausencia de una estructura organizacional adecuadamente diseñada, solo puede servir para institucionalizar malas prácticas laborales.

Los problemas organizativos de diseño y cultura deben abordarse y resolverse antes de que se pueda realizar una visión basada en la CIM de la fábrica del futuro. Los imperativos de rediseñar las organizaciones para aprovechar el potencial de las nuevas tecnologías “bien pueden requerir una nueva generación de ejecutivos” (Hayes y Jaikumar, 1988).

6. La promesa y la realidad

Se considera que la CIM o tecnología flexible proporciona la respuesta a la necesidad de las empresas de reducir costos, ser más flexibles para responder a cambios repentinos, mejorar el rendimiento innovador y ser más competitivas al acelerar el flujo de nuevos productos desde el diseño hasta el mercado. Una visión muy optimista sostiene que ‘… la alta tecnología, combinada con robots, computadoras y maquinaria automatizada, parece finalmente permitir las maravillas de producción tan esperadas de personalización de productos prácticamente individual, respuesta inmediata a la demanda, alta calidad y desempeño sobresaliente, todo a un costo mínimo” (Meredith, 1987).

La realidad, sin embargo, es diferente. En este contexto, es necesario analizar más a fondo algunas cuestiones relevantes asociadas con la tecnología flexible. Algunos de ellos pueden describirse de la siguiente manera. Destacan los contextos donde la relevancia de CIM puede no ser clara y donde pueden estar disponibles alternativas más económicas o rentables:

  1. El uso de la automatización para reducir el tiempo de producción puede ser inapropiado si, por ejemplo, el análisis del flujo de producción muestra que el consumo de tiempo se encuentra principalmente entre los procesos.
  2. Si un producto complejo requiere el ensamblaje de una gran cantidad de componentes, se puede encontrar que si bien la producción de algunos subconjuntos puede automatizarse completamente, la de otros no. Los beneficios de la automatización también pueden verse limitados por un bajo volumen de producción, por un lado, y un alto nivel de requisitos de personalización, por el otro.
  3. Los criterios de confiabilidad, características, entrega y desempeño del producto como determinantes importantes del éxito del mercado no dependen de la tecnología de automatización flexible.
  4. Las líneas de flujo de fabricación y un sistema JIT, respaldados por un control de proceso estadístico y celdas de información, pueden proporcionar una alternativa más rentable para reducir el tiempo de ciclo y el inventario y mejorar la calidad que FMS o CIM. Se pueden obtener más mejoras hacia la flexibilidad y el cambio mediante la creación de equipos autogestionados de trabajadores enfocados en la resolución de problemas a través de centros de comunicación.

La introducción de nuevos productos puede facilitarse mediante una mejor integración de funciones cruzadas en toda la organización y mediante la integración de ingeniería simultánea del diseño y la fabricación. FMS / CIM no son muy relevantes para esta importante tarea.

7. Supuestos insostenibles que subyacen a la CIM

Se asume implícitamente que CIM integra una organización al automatizar el flujo de información entre procesos interrelacionados y funciones organizacionales mediante el uso de dispositivos de tecnología de la información. Además, se supone que las tecnologías de fabricación flexibles reducen los tiempos de producción al procesar rápidamente una amplia gama de productos en lotes. Se considera que CIM es una estrategia de fabricación integrada que se basa principalmente en las capacidades tecnológicas de su hardware y software asociados.

Estos supuestos subyacentes de la CIM se consideran insostenibles a la luz de la evidencia empírica. De forma más detallada, pueden enumerarse de la siguiente manera (Duimering et al., 1993):

1. Supuestos sobre la integración

  1. La información de fabricación puede manejarse mediante sistemas informáticos. La información organizativa más relevante no se puede codificar de forma eficaz en una forma que las computadoras puedan manejar. La mayor parte de la información relevante necesaria y utilizada dentro de las organizaciones de fabricación es “blanda” o no numérica. Se refiere a cuestiones como la demanda futura de los clientes, el rendimiento humano, la producción esperada de una máquina en particular, etc. Incluso cuando los datos de fabricación en una unidad de producción se pueden codificar en computadoras, a menudo no se pueden traducir a formas relevantes para las necesidades de otra unidad. Por lo general, la información de una base de datos común no se puede transformar para satisfacer las necesidades específicas de diferentes tomadores de decisiones.
  2. El tiempo de transmisión de información reducido implica tiempos de procesamiento reducidos. El tiempo de transmisión de la información no es lo mismo que el tiempo de procesamiento de la información. El procesamiento de información para actividades como ingeniería de diseño, marketing y contabilidad puede llevar semanas o incluso meses y más en el caso del desarrollo de nuevos productos. Por lo tanto, centrarse en la transmisión de información de alta velocidad para reducir el tiempo de procesamiento representa un énfasis fuera de lugar. Para reducir los tiempos de procesamiento administrativo, el enfoque de la mejora debe estar en reducir los retrasos administrativos y los puntos de tránsito del procesamiento de la información. Para reducir los tiempos de procesamiento, las tareas y actividades asociadas con varias funciones deben estar mejor coordinadas. Las empresas japonesas utilizan ampliamente las estructuras de flujo de información horizontal y los sistemas de intercambio de información para este propósito.
  3. Las organizaciones carecen de tecnología de transmisión de información adecuada. Esto no es así, una amplia gama de dispositivos para la transmisión de información, incluidas computadoras, correo electrónico y teléfonos, está disponible de forma rutinaria en las organizaciones de fabricación. Por tanto, la falta de integración no es el resultado de la falta de tecnología de la información o de la información disponible, es más bien una falta de motivación individual para utilizar las instalaciones disponibles.
  4. La transmisión de información es igual a la integración. La integración de la organización debe lograrse mediante el rediseño de su estructura de modo que los miembros de los diferentes grupos funcionales trabajen juntos más estrechamente. Los tiempos de producción y de rendimiento administrativo se pueden reducir sólo si los objetivos funcionales están alineados. Los problemas de la mala integración son esencialmente organizativos, no tecnológicos. Si no se rectifican, la implementación de CIM sólo serviría para institucionalizar procedimientos organizacionales ineficaces y vínculos de comunicación al automatizarlos.

2. Supuestos sobre flexibilidad

  1. La flexibilidad de CIM es ilimitada. Las tecnologías flexibles son flexibles solo dentro de una gama de posibilidades predefinida pero limitada. Sus capacidades son bastante limitadas y no se acercan a la capacidad de aprender y adaptarse a nuevas situaciones.
  2. La tecnología flexible equivale a la flexibilidad organizativa. Un sistema de fabricación flexible es tan flexible como su subsistema menos flexible. Un robot en particular puede ser capaz de realizar una amplia gama de actividades, pero la mayoría de ellas pueden ser inaccesibles dentro de las limitaciones del sistema general debido a equipos de manipulación de materiales o herramientas duras mucho menos flexibles. Además, es posible que algunas partes o aspectos del sistema de fabricación no se puedan modificar para la automatización.
  3. La flexibilidad puede manejar circunstancias impredecibles. La supuesta capacidad de los FMS para adaptarse a requisitos futuros desconocidos se basa en el supuesto de que estos requisitos permanecerán dentro del rango de cambio previsto por los diseñadores del sistema. Cuando los requisitos trascienden este rango, el sistema se vuelve obsoleto. La inversión requerida para establecer tecnologías flexibles a veces puede resultar en una situación en la que la flexibilidad a largo plazo de la empresa y su capacidad para innovar pueden verse seriamente debilitadas. La organización puede quedar atrapada en los procedimientos de trabajo dictados por el costoso hardware de la automatización.
  4. La flexibilidad es gratuita. La flexibilidad proporcionada por CIM conlleva costos adicionales en términos de un mayor nivel de complejidad dentro de la organización. Las nuevas tecnologías de producción requieren una gestión técnica avanzada, personal de apoyo, capacitación, nuevas habilidades y una carga adicional de infraestructura. Juntos se suman a una alta carga de costos y riesgos.
  5. La flexibilidad es la única opción. El enfoque CIM asume que la variabilidad organizacional se maneja mejor en el punto de impacto dentro de la producción. Por otro lado, las estrategias que apuntan a reducir la variabilidad en la fuente podrían eliminar la necesidad de una costosa flexibilidad a través de CIM. Al reducir la variedad de componentes usados ​​en sus diseños, por ejemplo, una organización puede continuar usando máquinas, herramientas baratas, simples y dedicadas en lugar de máquinas flexibles más costosas. La simplificación del diseño de la planta puede permitir el reemplazo de una línea guiada automatizada completa por un sistema de carro manual simple y libre de mantenimiento.

8. El propósito básico y los requisitos de flexibilidad

Las empresas invierten en flexibilidad por tres razones principales: por flexibilidad de volumen, para hacer frente al volumen de demanda variable; para la flexibilidad del producto, para traer nuevos productos al mercado rápidamente; y para la flexibilidad del proceso, para producir diferentes productos en las mismas máquinas con un tiempo de preparación mínimo.

La estrategia de una empresa en este contexto debería ser reducir la necesidad de inversiones en flexibilidad siempre que sea posible. Duimering dijo así: “A largo plazo, las estrategias que evitan costos al abordar y eliminar los problemas en su origen son superiores a las estrategias que requieren inversión de capital, pero solo logran hacer frente a los problemas continuos de variabilidad organizacional” (1993).

Los sistemas de gestión como JIT son muy rentables en este contexto. La nivelación de horarios puede, por ejemplo, reducir la necesidad de flexibilidad de volumen. Algunas empresas automotrices japonesas han logrado reducir la variabilidad del producto de una manera muy rentable. Han tratado muchas opciones tradicionales como características estándar y luego han agrupado las restantes en una pequeña cantidad de paquetes de opciones. Estos paquetes se han diseñado para satisfacer las demandas de la mayoría de los segmentos de clientes. Este enfoque creativo para la resolución de problemas ha permitido a estas empresas filtrar la variabilidad, reducir notablemente su necesidad de flexibilidad de procesos, simplificar sus actividades de planificación y control de materiales y eliminar los costos asociados con el procesamiento y la coordinación de la información.

Para reducir la variabilidad, las empresas deben reducir los tiempos de producción y de rendimiento administrativo. Para ello, deben crear un sistema de fabricación integrado basado en la coordinación multifuncional, los flujos de información horizontal y el intercambio de información, y la alineación de los objetivos funcionales. Sin embargo, se trata de cuestiones relacionadas con el diseño del sistema de organización, incluida la reingeniería de los procesos comerciales. No son problemas relacionados con la implementación de CIM o el diseño de sistemas tecnológicos.

Por lo tanto, la adopción e implementación de tecnología flexible debe ir precedida de una consideración cuidadosa de los temas cruciales anteriores y de los supuestos aceptados sin crítica. De no hacerlo, se pueden producir errores costosos y grandes inversiones irreversibles sin beneficios proporcionales.

Fuente: Rastogi, P. N. (2009). Administración de la tecnología y la innovación: Competir a través de la excelencia tecnológica: Vol. 2ª ed. Publicaciones Sage Pvt. Limitado.

Recurso didáctico de apoyo