Diseño de Nuevos Productos
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Diseño De Nuevos Productos: Una Actividad Multidisciplinaria
por: Cristina Gigola, Omar Romero y Sergio Romero
El éxito o fracaso en el lanzamiento de un nuevo producto se perfila desde sus orígenes, que
son:
Idea innovadora.
Análisis detallado del mercado y los consumidores potenciales.
Diseño que contemple desempeño, calidad y costos durante el ciclo de vida del
producto.
Proceso de manufactura que tome en cuenta aspectos ambientales.
Cadena de suministro que permita controlar los costos logísticos con un adecuado
servicio al cliente.
En esta tarea identificamos fácilmente las labores propias de disciplinas como mercadotecnia,
diseño, manufactura y logística. Mercadotecnia abogaría por una variedad de opciones; diseño
por la integridad funcional y estructural; manufactura por crear partes y componentes comunes;
logística por tener pocas opciones que reduzcan inventarios y con características físicas que
permitan reducir costos en manejo, almacenamiento y transportación.
Cuando estas áreas operan de manera independiente, con sus objetivos particulares,
generalmente en conflicto, el resultado puede ser “aborto prematuro” o, en el mejor de los
casos, un producto que llega tarde al mercado, cuando un competidor tuvo la misma idea y la
logró en menor tiempo, a menor costo.
Por otra parte, el diseño del producto tiene un alto impacto en los costos de la empresa.
Dependiendo de la industria, entre el 70% y el 80% de los costos en el ciclo de vida del
producto provienen de su diseño 1.El lanzamiento de un nuevo producto implica riesgos 2, los
cuales pueden minimizarse a través de un proceso multidisciplinario y colaborativo, que tome
en cuenta la estrategia corporativa y las expectativas del mercado, le dé un enfoque integrador
para involucrar las diferentes áreas de la empresa.
Este esfuerzo debe ser multidisciplinario, porque la mejor alternativa en costos, desempeño
funcional, ambiental y logístico, sólo podrá lograrse si todas las áreas involucradas contribuyen
con información relevante sobre los atributos del nuevo producto. También colaborativo, ya que
el nuevo producto debe surgir de un compromiso entre todas las áreas.
La complejidad de este proceso es cada vez mayor, si se considera el corto ciclo de vida de
muchos productos y el efecto de la globalización sobre la estructura de la cadena de
suministro; las áreas de mercadotecnia, diseño, manufactura y logística están con frecuencia
localizadas en diferentes instalaciones o países, con diferentes idiomas y culturas 3 lo cual
dificulta la comunicación efectiva y a tiempo.
Por ello se requiere de una metodología que permita evaluar rápida y efectivamente todos los
aspectos relevantes del producto en cada etapa del proceso: desde la idea hasta su
lanzamiento final, tomando en cuenta que el ciclo de vida del producto no acaba con su uso; el
desecho, reuso o reciclado del mismo producto, sus componentes y/o empaque constituyen la
etapa final del ciclo de vida.
El esquema de la Figura 1 presenta un modelo conceptual que integra el uso de herramientas
modernas de diseño y manufactura asistidos por computadoras (CAD/CAM), con la evaluación
del impacto en los costos logísticos y el medio ambiente 4 Mediante un proceso recursivo el
modelo permite definir e identificar el mejor diseño del producto, en el menor tiempo posible,
evitando costos innecesarios de rediseño y de prueba de prototipos, incorporando información
relevante de aspectos técnicos, logísticos, económicos y ambientales en cada etapa del
proceso.
(Incluir figura)
Figura 1. Modelo conceptual para el diseño de nuevos productos. Fuente: 4
En la primera etapa del proceso se confronta la idea inicial con la estrategia corporativa y con
un estudio de mercado que permita establecer el objetivo del nuevo producto, su importancia y
relación con la misión de la empresa. El conocimiento completo de los procesos de la cadena
de suministro que soportarán su flujo –desde proveedores hasta consumidores finales–, así
como de las regulaciones del mercado al que se ofrezca, serán de vital importancia en esta
etapa. Este proceso dará como resultado un modelo inicial del nuevo producto, así como las
primeras especificaciones de sus atributos para responder a las necesidades de los
consumidores, al manejo adecuado de los tiempos y costos, así como a regulaciones
ambientales.
En cada iteración el modelo preliminar es reevaluado, tomando en cuenta costos (cuantitativos
y cualitativos) de manufactura, logísticos y ambientales. Es aquí donde la conformación
multidisciplinaria del equipo de trabajo juega un papel muy importante. Si se permite que cada
área evalúe el diseño preliminar de manera independiente, los objetivos particulares pueden
dar lugar a especificaciones no factibles, deteniendo el proceso o alargándolo
innecesariamente. El equipo deberá establecer las modificaciones necesarias mediante
consenso, evaluando de manera conjunta el cumplimiento de objetivos globales a través de
trade-offs apropiados.
Veamos más detenidamente los factores logísticos, ambientales y de diseño que deberán ser
evaluados.
Factores Logísticos
El objetivo de logística es la satisfacción del cliente en tiempo, lugar, forma y condiciones con el
menor costo posible. Pero en el movimiento físico del producto, el 80% del costo logístico
proviene de la transportación, almacenamiento y control del inventario, factores directamente
relacionados con las características del producto y su material de empaque. La relación peso-
volumen –de vital importancia en el manejo del producto– debe ser un atributo incluido en el
diseño. Un diseño modular, con componentes comunes, permitiría ofrecer una gran variedad
de opciones en empaques compactos que reduzcan de manera importante los costos
logísticos. Sin embargo, debe tomarse en cuenta que estas alternativas pueden implicar mayor
costo de manufactura y quizá atentar contra la integridad funcional del producto.
Por otra parte, los procesos logísticos tienen lugar en una cadena de suministro que tal vez no
sea adecuada para el nuevo producto. Incluso cuando la empresa administre de manera
eficiente estos procesos, la introducción de un nuevo producto puede requerir un rediseño o
una nueva configuración de la red logística, decisión de mediano a largo plazo y de alto costo
para la firma. Un ejemplo de esto lo encontramos en Hewlett-Packard 5 donde un equipo
multidisciplinario compara y evalúa diferentes alternativas de diseño del nuevo producto para
decidir sobre la configuración de menor costo para todo el sistema; el resultado incluyó un
cambio en la cadena de suministro, de un sistema centralizado a otro descentralizado, con una
reducción del tiempo de ciclo total (Cash-to-cash Cycle Time) de 126 ¡a 8 días!
Pero el último eslabón de la cadena de suministro no es necesariamente el consumidor final.
Un producto amigable con el ambiente debe disponer de un flujo en reversa (Logística en
Reversa) eficiente y efectivo en partes, componentes y material de empaque para efectos de
reciclado, reuso o desecho. De esta manera, la cadena de suministro puede desembocar en
una red alterna o constituir una red de ciclo cerrado (Closed Loop Supply Chain) que soporte el
flujo del producto a lo largo de su vida. En esta etapa hay costos de recolección, transportación
y almacenamiento del producto que deben ser analizados, como se observa en la Figura 2.
Figura 2. Impacto de Costos Logísticos en la Cadena de Suministro. Fuente 4.
Factores Ambientales
En conjunto con los factores logísticos, se requiere integrar el desempeño ambiental del nuevo
diseño y los prototipos. Cualquier decisión en términos de desempeño ambiental del producto
en la etapa de diseño tendrá un fuerte impacto en el ciclo de vida del producto; se estima que
en 2005 6 habrá 150 millones de PC’s en desuso, ocupando 8 millones de pies cúbicos de
espacio, generando un costo de US $400 millones, cuyos materiales no podrán ser
recuperados debido a que esto no fue contemplado en su diseño. A pesar de ello, para
minimizar el impacto ambiental, la solución no es sólo un diseño que evite desechos y permita
la recolección, eliminación, reciclado, reducción y tratamiento de desechos puede implicar
emisiones y el uso de otros materiales con mayor impacto ambiental.
En el diseño y desarrollo de un nuevo producto debe evaluarse el ciclo de vida completo del
producto, incluyendo todos los procesos en los que intervendría desde sus orígenes: materia
prima, manufactura, distribución, uso y reuso, mantenimiento, reciclado y desecho. La Figura 3
muestra el impacto ambiental en cada etapa de la vida del producto.
Figura 3. Desempeño ambiental de producto y proceso. Fuente 4
Como en cualquier decisión importante, hay compromisos de costos que deben ser analizados.
Cuanto mayor sea el número de componentes de un producto, mayor será el costo de
desensamble (incluyendo costos de proceso, almacenamiento y transportación) para su posible
reciclado; sin embargo, cuanto mayor sea el número de partes recuperadas, el impacto
ambiental será menor. Encontrar el mejor diseño considerando el compromiso entre costo e
impacto ambiental, debe ser un objetivo del equipo de diseño.
Factores de diseño
El análisis del impacto ambiental y los factores logísticos a lo largo del ciclo de vida del
producto darán como resultado un conjunto de parámetros que, junto con las especificaciones
técnicas proporcionadas por el área de ingeniería, serán incorporados en el diseño preliminar.
En esta etapa deberán utilizarse herramientas de diseño y análisis que permitan generar
prototipos virtuales (no físicos) del producto que cumplan con las especificaciones señaladas,
con integridad funcional y estructural.
Al respecto, el concepto de Ingeniería Total Asistida por Computadora (TCAE por sus siglas en
inglés) opera bajo la premisa de que es posible obtener un diseño óptimo en las primeras
etapas del proceso, incorporando predicciones y análisis del comportamiento y desempeño de
cada alternativa, antes de generar el primer prototipo físico.
Mediante un proceso iterativo como el mostrado en la Figura 4, se obtiene el diseño que mejor
incorpore todas las especificaciones establecidas; si alguna de ellas no resulta factible, el
equipo deberá reevaluarlas (ver Figura 1) mediante un procedimiento de discriminación
jerárquica, dando lugar a una nueva alternativa. Es importante recalcar que este proceso se
lleva acabo antes de generar el primer modelo físico; ninguna actividad de manufactura es
realizada mientras no se cuenta con la aceptación del diseño. Cuando la alternativa obtenida
es considerada adecuada, se procede a generar el primer modelo físico mediante CAM o
herramientas de prototipos rápidos. La información que surja del prototipo puede ser
reincorporada al proceso hasta obtener el óptimo o detectar a tiempo y a bajo costo un
producto fallido.
Figura 4. Ingeniería Total Asistida por Computadoras (TCAE). Fuente 4
Es importante reafirmar que estos factores logísticos, ambientales y de diseño afectan no sólo
al producto final, también a los materiales, los componentes y el material de empaque, los
cuales se obtienen por lo general de proveedores externos. Una alternativa óptima a nivel de
diseño y desempeño ambiental y logístico, puede verse afectada por materiales costosos o de
difícil adquisición. Por lo tanto, la participación y colaboración de proveedores será vital en este
proceso.
No obstante las claras ventajas presentadas, el uso de herramientas computacionales
necesarias para aplicar la metodología no está del todo aprovechado en México. Las
principales limitantes siguen siendo las inversiones de capital y el personal capacitado para
llevar a cabo el análisis de los diseños. Sin embargo, estas limitantes pueden ser sobrellevadas
bajo un esquema de convenios de colaboración entre empresas e instituciones de investigación
aplicada.
El desarrollo de productos y el estudio de estrategias de manufactura en ambientes
colaborativos es una de las áreas de mayor actividad en el Departamento de Ingeniería
Industrial y Operaciones del ITAM, esfuerzo reflejado en varias publicaciones internacionales,
proyectos de consultoría e investigación aplicada orientadas a aumentar la competitividad de
las empresas.
Finalmente, esta metodología integradora y colaboradora permite detectar a tiempo un
lanzamiento fallido o exitoso, con el costo mínimo para la firma.