APLICACIÓN DE LA METODOLOGÍA DISEÑO PARA...

APLICACIÓN DE LA METODOLOGÍA DISEÑO PARA LA VARIEDAD (DFV) EN EL DESARROLLO DE UNA PLATAFORMA DE

PRODUCTOS

Ing. Oliver Rubio Maya. Ing. Pablo Carrisoza Isaza. Dr. Álvaro Guarín Grisales

Departamento de Ingeniería de producción Grupo de tecnologías para la producción

Universidad EAFIT Buenos Aires , Argentina Julio 31 de 2012

• Plataforma de Productos: Es un conjunto de subsistemas e interfaces que forman una estructura común de la cual una corriente de productos se puede desarrollar de manera eficiente.

• Familia de productos: Grupo de productos derivados de una plataforma. Estos productos pueden utilizar procesos de producción similares o iguales, tienen características físicas similares.

Plataforma de Productos

Familia de Productos

Familia de motores de aviones Rolls Royce Fuente: D. Robertson and K. Ulrich. 1998. “Planning Product Platforms.” Sloan Management Review, 39(4). Pp. 19-31

Diseño de Familia de Producto Enfoque Top-Down (proactiva):

• Una empresa estratégicamente gestiona y desarrolla una familia de productos basados en una plataforma de productos y sus módulos.

Sony Walkman®

En los 80’s , Sony dominaba el mercado de radios portátiles.

Los cambios incrementales representaron sólo el 20-30 de los mas de 250 modelos introducidas en los EE.UU.

El 85% de modelos se produce a partir de reordenamientos menores en las características existentes y rediseños cosméticos en la parte externa

• Fabrica sistemas de control de iluminación personalizados.

• Inicialmente trabaja con clientes individuales y desarrolla mas de 100 productos controlados de iluminación

• Lutron rediseña su gama de productos en torno a 15-20 componentes estandarizados que se pueden configurar en los mismos 100 modelo.

Reference: (Pessina and Renner, 1998)

Enfoque Bottom-Up (reactiva): Se consolida un grupo de productos

distintos mediante la estandarización de los componentes para

mejorar las economías de escala y reducir el inventario.

Diseño de la familia de productos: Tradeoff Fundamental

• El gran reto es resolver el tradeoff (balance) que se tiene entre las partes comunes (plataforma) y los diferenciales (productos individuales).

• Si todas las partes son iguales, nada es distinto a pesar del ahorro en costos.

• Si toda las partes son distintas los costos serán muy altos

Arquitectura de la Plataforma

Fuente: D. Robertson and K. Ulrich. 1998. “Planning Product Platforms.” Sloan Management Review, 39(4). Pp. 19-31

Opción A: Posee pocas partes comunes pero cada producto tiene un diferencial claro. Opción B: Se encuentran muchas partes comunes pero carecen de diferenciales. Opción C: Existe un balance entre partes comunes y diferenciales

Herramientas para la generación de plataforma de productos: Método

Diseño Para la Variedad (DFV)

Etapas:

– Etapa 1: Generar el Índice de Variabilidad Generacional (GVI) y el Índice de Acoplamiento (CI) para el producto.

– Etapa 2: Ordenar los componentes.

– Etapa 3: Determinar los focos de esfuerzo ( donde estandarizar / modularizar)

– Etapa 4: Desarrollar la plataforma de producto

Etapa 1: Índices de Variabilidad Generacional (GVI)

• El Índice de Variedad Generacional (GVI) señala nuevos rediseños que satisfagan las diferentes necesidades del mercado.

• Pasos para la consecución del GVI :

Fuente: Rubio O., Carrisoza P., Guarin A. 2013. “ Aplicación de la Metodología Diseño para la Variedad (DFV). Sin publicar

Paso 1 Paso 2 Paso 3

Determinar el

mercado y vida

útil de la

plataforma

Crear la matriz QFD

Lista de cambios

esperados en las

necesidades del

cliente


Estimación de los

valores métricos

de ingeniería

Crear la matriz GVI Calcular GVI

Ejemplo aplicado (Bicicleta)


Paso 1: Determinar el mercado y vida útil de la plataforma


Mercado DescripciónFecha de

Introducción – Inicio nov-12

Presente Uso Recreativo abr-13

Futuro 1 Uso Recreativo (mejoras biomecánicas) nov-13

Futuro 2 Uso Recreativo (reducción de peso) nov-14

Futuro 3 Uso Recreativo (reducción de costos) nov-15

Paso 2 y 3: Crear matriz QFD y listar los cambios esperados en las necesidades del

cliente


Paso 4: Estimación de los valores métricos de Ingeniería


Requerimientos del Cliente MT

BF

(h

rs)

Ca

lcu

lo B

iom

eca

nic

o

BG

FIT

(cm

)

Ta

lla

de

l m

arc

o (

cm

)

Co

sto

($

)

Pe

so

(K

g)

Fu

erz

a d

e fre

na

do

(K

g

cm

2)

Ra

ng

o e

sp

era

do

de

ca

mb

io e

n la

pla

tafo

rma

Confiabilidad X M

Comodidad en el uso X A

Tamaño X B

Precio X B

Bajo peso X M

Seguridad X A

EMTV MTBF CB TM C P FF

Mercado Actual 14600 80 62 $300.000 25 85 nov-12

Escenario de mercado 1 (mejoras biomecanicas) 14600 78-90 52-57 $300.000 25 85 nov-13

Escenario de mercado 2 (reducción de peso) 14600 78-90 52-57 $300.000 22 85 nov-14

Escenario de mercado 3 (reduccion de costos) 14600 78-90 52-57 $250.000 22 85 nov-15

Medidas de Ingenieria

Paso 5: Crear la matriz GVI


Medidas de Ingeniería Ru

ed

a

Ma

rco

Te

ne

do

r

Ma

nu

bri

o

Sillin

Pla

to y

pe

da

l

Fre

no

s

MTBF (hrs) X X X

Calculo Biomecanico BGFIT (cm) X X X X X X

Talla del marco (cm) X X X X

Costo ($) X X X X X X X

Peso (Kg) X X X X

Fuerza de frenado (Kg cm2) X X

Componentes

Paso 6: Calcular el GVI


Índice de Acoplamiento (CI) • Evalúa los cambios internos generados por la interacción o

acoplamiento dentro del diseño. Los cuales son creados por factores externos

• Pasos para la consecución del CI:



Desarrollo básico

del diseño del

producto

Dibujar volúmenes de

control alrededor de

los componentes

Lista de

especificaciones

compartidas por

los componentes


Construir una

grafica de las

especificaciones

compartidas

Estimar la sensibilidad

de los componentes

al cambio

Calcular el Índice

de Acoplamiento

(CI)

Paso 1: Desarrollo básico del diseño del producto


Paso 2: Dibujar volúmenes alrededor de los componentes

• El volumen de control (CV) indica los flujos de entrada y salida de dicho sistema. Para el DFV, los volúmenes de control se “dibujan'' alrededor de cada uno de los componentes.

• En el ejemplo de la bicicleta dicho control se hace alrededor de las

ruedas, el marco, el tenedor, el manubrio y los frenos.

Paso 3: Listar especificaciones compartidas

Peso Peso

Xdim Xdim

Ydim Ydim

Zdim Zdim

Sistema de

Anclaje

Sistema de

Anclaje

xdimSistema de

Anclaje

Sistema de

Anclaje

Sistema de

Anclaje

Diametro de

tubo frontal

Diametro de

tubo frontal

Diametro de

tubo de sillin

xdimSistema de

Anclaje

Sistema de

Anclaje

Diametro de

tubo frontal

Sistema de

Anclaje

Sistema de

Anclaje

Diametro de

tubo frontal

Diametro del

tubo del sillin

Sistema de

Anclaje

Sistema de

Anclaje

Zdim

Frenos xdimSistema de

Anclaje

Sistema de

Anclaje

Sistema de

Anclaje

COMPONENTES QUE SUMINISTRAN INFORMACIÓN

Rueda

Ma

rco

Te

ne

do

r

Ma

nu

bri

o

Sillin

Pla

to y

pe

da

l

Fre

no

s

Fuerza de

friccion

Marco

Ru

ed

a

Tenedor

Manubrio

Sillin

Plato y

pedalCO

MP

ON

EN

TE

S Q

UE

RE

QU

IER

EN

IN

FO

RM

AC

IÓN


Paso 4: Construir grafica de las especificaciones compartidas


Paso 5: Estimar Sensibilidad de los componentes al cambio


Paso 6: Calcular el índice de acoplamiento (CI)


Etapa 2: Ordenar los componentes


Etapa 3: determinar dónde concentrar el trabajo

• Los componentes se clasifican en altas / bajas categorías. • Hay 4 componentes (marco, tenedor, frenos y manubrio) que tienen GVI

mayor a 9, es decir, se estima que se requiere un rediseño del 50%. Estos los denotamos como alta (A) GVI. Para el CI, lo denotamos alta / baja basado en el promedio CI, que es aproximadamente 8 para la rueda.


Etapa 4: desarrollar una arquitectura de plataforma de producto

1. Estandarizar (GVI y CI-R Rueda relacionados ).

2. Modularizado (CI-S relacionada).

Cambio sugeridos para la reducción del GVI


Matriz GVI antes y después de estandarizar el marco

Fuente: Rubio O., Carrizosa P., Guarin A. 2013. “ Aplicación de la Metodología Diseño para la Variedad (DFV). Sin publicar

Cambio sugeridos para la reducción del CI-R


Matriz CI antes y después de estandarizar el marco y tenedor (Rueda)


CONCLUSIONES • El marco y el tenedor en el desarrollo del GVI pasaron de ser

componentes diferenciadores (25) a componentes comunes (4) una vez aplicada las sugerencias de rediseño.

• El valor total del GVI tuvo un reducción de 60 puntos pasando de 127 a 67. Lo cual muestra una estandarización de componentes a través de la generaciones futuras del producto. Igualmente las variantes de rediseño aplicadas al tenedor, marco y rueda en el CI (reducción total del 15 puntos) ayudan a esta estandarización.

• La metodología permite establecer qué componentes serán los diferenciadores a través de las generaciones.

• Con el desarrollo del GVI y CI, y el conocimiento de la aplicación de estos índices a través del Método DFV, las empresas tienen un método estructurado para reducir costos y aumentar sus utilidades.

AGRADECIMIENTOS

• Un especial agradecimiento a Mark Martin Valeton PH. D. el cual

permitió la consecución de este articulo mediante la autorización del uso de su metodología y su desarrollo.

APLICACIÓN DE LA METODOLOGÍA DISEÑO PARA...

Documents

Transcript of APLICACIÓN DE LA METODOLOGÍA DISEÑO PARA...