Diseñar para fabricar: recetas para el éxito

En la actualidad, el diseño para la fabricación ha entrado de lleno en las estrategias de las empresas de manufactura como una de las claves básicas para el éxito en la producción. Sin embargo, esto no ha sido siempre así, y de hecho, aún son numerosas las empresas que siendo conscientes de su importancia, fracasan en una implantación efectiva de este conjunto de técnicas. En este artículo los autores revisan las bases de lo que internacionalmente se conoce como Design for Manufacturing (DFM), con especial atención a algunos aspectos concretos de aplicación de esta filosofía.

Repercusiones del proceso de diseño en la fabricación

En el desarrollo de un producto, el proceso de diseño es clave para conseguir que el producto sea competitivo. Principalmente por la relación directa de dicho proceso de diseño con el coste, el tiempo de desarrollo y la calidad del producto.

La figura 2 muestra cómo, desde un punto de vista económico, en la fase de diseño se invierte entre un 10-15% del coste asociado al desarrollo del producto, mientras que el 85% restante recae, principalmente, sobre el proceso de fabricación; dentro del cual se incluyen el material, la inversión y el trabajo. Contradictoriamente a esta pequeña proporción del coste de la fase de diseño, las decisiones que se toman durante el diseño pueden llegar a comprometer hasta un 70-80% del coste del producto final, ya que dichas decisiones no solo afectan al diseño en sí, sino que también afectan de forma importante a las otras fases del ciclo de vida del producto, es decir a cómo se va a fabricar, a lanzar y retirar del mercado. Las decisiones acertadas son aquellas que no inducen a problemas en las fases posteriores del desarrollo de producto y, consecuentemente no incrementan el coste del producto final. Contrariamente, decisiones erróneas pueden provocar problemas, como por ejemplo en la fabricación o el montaje, que comportan como consecuencia modificaciones de diseño y alargamientos del tiempo de desarrollo que se reflejan, inevitablemente, en el coste del producto final.

Una vez que el proceso de diseño se ha cerrado y se ha comprometido el coste que supone la obtención de ese producto, es difícil quitarlo y, por consiguiente, el producto debería ser fabricable. Si el producto no se puede fabricar, o se detectan imperfecciones en las etapas finales de fabricación, luego se complica la gestión de los cambios y los consiguientes costes. Como se puede observa en la figura la facilidad de llevar a cabo cambios en el diseño aumenta en la medida que el diseño va evolucionando. Relacionado con el tiempo de desarrollo, y para evitar errores en el desarrollo de producto, es beneficioso que durante el proceso de diseño se establezcan equipos multidisplinares, se utilicen metodologías formales de diseño y herramientas de ayuda a la ingeniería.

En lo que se refiere a la calidad, entendida como el hecho que el producto tenga el comportamiento y las características que son realmente deseadas por el cliente, el proceso de diseño tiene de nuevo un papel fundamental. El diseño transforma las ideas o necesidades en soluciones que se pueden materializar. Una mala transformación genera malos diseños que son peligrosos, cuestan dinero, limitan la utilidad y retrasan la introducción de nuevos productos.

¿Que es el Diseño para Fabricación y que beneficios aporta?

Diseñar para fabricar es una práctica que implica considerar los objetivos de diseño y las restricciones de fabricación durante el diseño del producto, con la finalidad de identificar y aliviar posibles problemas de fabricación mientras el producto está siendo diseñado. Dicho de otro modo, diseñar teniendo en mente los aspectos de fabricación.

El diseñador tiene que configurar el diseño para satisfacer las funciones y las especificaciones del cliente o mercado, aunque al mismo tiempo tiene que considerar que los diseños se tendrán que fabricar sin problemas adicionales que pueden perjudicar la competitividad del diseño final.

La temprana consideración de cómo fabricar, identificando los procesos de fabricación que son posibles y conociendo las características de los mismos, acorta el tiempo de desarrollo de un producto, reduce al mínimo el coste de desarrollo, y asegura una transición lisa en la producción para el plazo de comercialización rápido. Las empresas que han aplicado DFM han comprendido las ventajas sustanciales que esto supone. Los gastos y los plazos de comercialización a menudo son acortados hasta un 50% con mejoras significativas de calidad, fiabilidad y utilidad.

Más ventajas

Otras ventajas que reportan las técnicas de DFM se citan a continuación:

• Estimación y ajuste de los costes de producto: las técnicas de DFM asisten en la estimación de los costes de fabricación, de forma que permite ganar tiempo y conocer el impacto en el coste que pequeñas variaciones de diseño en el producto pueden reportar.
• Pilar básico de la Ingeniería Concurrente: las metodologías DFM fomentan el trabajo cooperativo entre diferentes equipos de diseño y fabricación, pues la comunicación entre ambas tipologías de expertos es importante con el fin de llegar a mejores y óptimas soluciones.
• Rediseño de productos: la aplicación de las metodologías asisten a rediseñar productos existentes con la finalidad mejorar su competitividad en la calidad y costes de fabricación.
• Eficacia para la negociación de ventas: el conocimiento de los costes necesarios para la fabricación de un producto facilita la labor de negociación con clientes para la venta de un producto.
• Herramienta de Benchmarking: disponer de los costes de nuestros productos durante la fase de diseño, nos permite saber cuándo somos competitivos frente a nuestros adversarios en producción de elementos parecidos.

Así pues se trata de una metodología proactiva para diseñar productos que optimiza todas las funciones de la fabricación como son la propia fabricación, el montaje, las pruebas, la logística, el servicio, y la reparación, asegurando el mejor coste, calidad, fiabilidad y seguridad con la máxima satisfacción de cliente.

El diseño para la fabricación puede reducir muchos gastos, ya que los productos pueden ser montados con menos piezas y más rápidamente. Así, los productos son más fáciles de construir y unirse, en menos tiempo, con la mejor calidad. Los productos son diseñados para la facilidad de fabricación y concordancia con otros diseños. El Diseño para Fabricación anima la estandarización de partes, el empleo máximo de elementos comprados y el diseño modular. Los diseñadores harán ahorrar tiempo y dinero. El resultado de la aplicación del DFM permite ampliar la cadena de producción siendo más sensible a las necesidades del cliente.