•••

En ningún lugar de una empresa la necesidad de coordinación es más aguda que entre las personas responsables del diseño del producto y las responsables de la fabricación. Como dijo recientemente Daniel E. Whitney en estas páginas («Fabricación mediante diseño», julio-agosto de 1988), la mayoría de las empresas llevan años operando en un entorno en el que el diseño y la fabricación se comunican con poca frecuencia, si es que lo hacen. En los peores casos, los diseños de productos se tiraban «por encima de la pared»: los diseñadores sentían que su trabajo había terminado cuando se publicaron los diseños y desaparecieron en el dominio de la fabricación; los ingenieros de fabricación se esforzaron por construir productos que se les dejaran caer en el regazo.

Muchas empresas se han dado cuenta de las desventajas de este enfoque secuencial del desarrollo de productos. Es posible que los diseños finales que surjan de la ingeniería solo se puedan producir a un coste muy elevado. Mientras que los gastos de diseño per se puede representar solo una pequeña parte del coste total del producto, el diseño determina una enorme proporción de los costes de producción, pruebas y servicio. Obligar a la fabricación a esperar para empezar su trabajo hasta que se publique un diseño prolonga el tiempo de desarrollo del producto y puede obligar a la empresa a perder una oportunidad de mercado. A menudo, una empresa se ve obligada a ponerse al día mediante la implementación de numerosos cambios de ingeniería mucho después de la introducción de los productos.

Los fabricantes efectivos trabajan a partir de diseños que tienen el menor número de piezas posible, tantas piezas estándar como sea posible y que se pueden ensamblar mediante métodos que estén dentro de las capacidades de fabricación. Los diseños que apenas se pueden fabricar comprometen la fiabilidad del producto y pueden impedir el uso de robots o máquinas controladas numéricamente por ordenador cuya compra estuviera justificada en el supuesto de que podían mantenerse ocupadas.

Las empresas que han intentado diseñar para la fabricación simplemente exhortando a los diseñadores a crear diseños más reproducibles, es decir, sin cambiar la organización básica del desarrollo de los productos, se han metido en serios problemas. Al fin y al cabo, existen barreras a la integración del diseño y la fabricación. A menudo, los ingenieros de las dos funciones corporativas tienen diferentes estudios y no comparten un idioma común ni objetivos compatibles. Los ingenieros de diseño suelen centrarse más en el rendimiento del producto o en su estética; los ingenieros de fabricación suelen centrarse en la eficiencia de la planta.

De hecho, los diseñadores suelen disfrutar de un estatus y una paga más altos que los ingenieros de fabricación. A los diseñadores se les considera algo parecido a los artistas creativos y es posible que se les recompense por su ingenio, que tiene poco que ver con que sus diseños puedan convertirse o no en productos de forma barata y sencilla. La gente de la industria, sea cual sea su origen, suele soportar el estigma de las personas menos educadas, los gerentes que se han abierto camino desde la fábrica.

El personal de las dos funciones también puede estar ubicado en diferentes edificios, ciudades o incluso países, y puede que no haya ninguna oportunidad real de establecer una buena relación. Las prácticas presupuestarias pueden exacerbar las rivalidades, ya que los ingenieros de fabricación no suelen recibir financiación para trabajar en proyectos hasta que se publique el diseño, que es precisamente cuando se acaba la financiación para el diseño.

Tras observar numerosas organizaciones de fabricación, hemos descubierto varios enfoques organizativos del diseño para la fabricación que contribuyen en gran medida a superar estas barreras. Van desde la fabricación de los diseños aprobados hasta la combinación de la ingeniería de productos y procesos en un mismo departamento. Algunas son más amplias que otras, pero todas son bastante prácticas, ya que las han utilizado varias empresas. Para todos los enfoques es fundamental un cambio básico en el estructura de la organización.

Firma de fabricación. Con este enfoque, los ingenieros de fabricación tienen poder de veto sobre los diseños de los productos, que no pueden publicarse sin la aprobación del fabricante, aunque en algunos casos, solo su aprobación final. Con este enfoque, es poco probable que un diseño improducible o apenas producible llegue a la fábrica. Pero el mayor inconveniente del enfoque, claramente, es su torpeza: da un club a la fabricación sin permitir un intercambio creativo entre las dos funciones y no permite que la fabricación comience su trabajo hasta que se complete el trabajo de diseño.

Las empresas que utilizan este enfoque rara vez permiten que los diseñadores busquen a tientas lo que satisfaga a la fabricación. Los diseñadores pueden utilizar el software disponible en el mercado para evaluar la capacidad de producción de un producto. Entre los sistemas más conocidos están Design for Assembly de Boothroyd y Dewhurst y el Método de evaluación de la ensamblabilidad de Hitachi. Estos y otros sistemas calculan la puntuación de capacidad de producción de casi cualquier producto, en función del número de piezas, el número de piezas estandarizadas, la sencillez de los acopladores, los movimientos que implica su ensamblaje, etc. Algunos programas pueden incluso generar gráficos de barras que demuestren las contribuciones de los subconjuntos a los costes y el tiempo de fabricación.

La aprobación de la fabricación es relativamente sencilla de gestionar y depende poco de las habilidades interpersonales de los ingenieros de ambos lados del muro. El uso por parte de los diseñadores de software de sistemas expertos permite a las empresas más pequeñas beneficiarse de los conocimientos acumulados por las empresas más avanzadas y permite a los ingenieros de fabricación centrarse en su tarea principal, a saber, el diseño del proceso.

Por cierto, varias empresas han creado software personalizado para sus ingenieros de diseño. Los paquetes personalizados tienen como objetivo proporcionar a los diseñadores información sobre las limitaciones específicas de la planta de producción. Otras empresas utilizan versiones en papel menos sofisticadas (y menos caras) de la misma idea, es decir, listas de componentes preferidos, rutas de producción estándar, etc. Estos documentos se distribuyen normalmente al grupo de diseño, para que puedan intentar que sus diseños se puedan fabricar antes de solicitar la aprobación de fabricación.

Un fabricante de electrodomésticos que conocemos, con ventas anuales de varios miles de millones de dólares, hace que sus diseñadores de productos utilicen varios módulos de software de autocomprobación para controlar cualidades como la moldeabilidad (para plásticos), la formabilidad (para dibujos de metales) y la facilidad de montaje automatizado. La empresa quiere que los productos obtengan puntuaciones aceptables en cuanto a capacidad de fabricación incluso antes de que los fabricantes vean los diseños. Esto permite a los diseñadores ver estos programas como una herramienta que los ayuda, en lugar de algo que la industria utilice para frustrarlos. Sin embargo, la aprobación la debe conceder un grupo de viabilidad y viabilidad, hasta en diez fases del proceso de diseño. Si se deniega la aprobación, el diseño no puede pasar a las fases finales, en las que los diseñadores normalmente encargarían equipos para construir prototipos.

Los altos directivos de esta empresa de electrodomésticos creen que sus programas de software han formado a los diseñadores y que han ayudado a la empresa a lograr grandes avances en coste y calidad. Sin embargo, una vez más, el mayor punto débil del sistema es la falta de comunicación diaria entre los diseñadores y el personal de fabricación. Como dijo un director que ayudó a diseñar el sistema actual, los diseñadores siguen «trabajando en el vacío». Ojalá hubiera más interacción «cuando el papel esté limpio».

La empresa ha considerado la posibilidad de llevar el diseño y la fabricación al mismo edificio, aunque actualmente el coste es prohibitivo. Los planes para transferir la responsabilidad de construir prototipos del diseño a la fabricación están en marcha. Los ejecutivos también están contemplando la posibilidad de permitir que vendedores externos contraten la fabricación de herramientas antes de que se finalice el diseño, de modo que los vendedores puedan ser «socios» en el proceso. Sin embargo, este enfoque puede llevar a negociaciones complejas (y posiblemente costosas) con estos proveedores cada vez que se cambia un diseño y los gerentes de finanzas se resisten.

El integrador. Los integradores trabajan con los diseñadores en cuestiones de capacidad de producción y actúan de enlace con el grupo de fabricación. Naturalmente, ese puesto requiere personas que puedan mantener un equilibrio entre las perspectivas de diseño y fabricación. Un integrador que se incline demasiado por la fabricación perderá credibilidad entre los diseñadores, y alguien que se incline demasiado por el diseño simplemente no hará su trabajo.

Dada la forma en que se educa y asciende a los ingenieros actualmente, puede que sea difícil encontrar candidatos a integradores. Los ingenieros de fabricación y diseño son el producto de programas de grado separados y distintos. Y una vez que trabajan para una empresa, suelen ascender dentro de sus respectivas jerarquías. Por lo general, hay pocas oportunidades de ampliar su perspectiva provincial para incluir las preocupaciones del otro grupo.

El enfoque integrador lo ha utilizado la división de electrónica de una empresa multimillonaria que conocemos, una empresa que vende equipos avanzados de aviónica y comunicaciones al ejército. Ahora que el Departamento de Defensa insiste en que sus contratistas garanticen la capacidad de producción, el servicio y el mantenimiento de los sistemas de armas, la división debe dedicarse al diseño para la fabricación con aún más cuidado. Además, dado que recientemente gastó decenas de millones de dólares en una planta de ensamblaje de productos electrónicos avanzados, la empresa quiere que sus productos se diseñen para aprovechar esta nueva instalación.

Los ejecutivos de la empresa contrataron originalmente como integrador a un ingeniero industrial con formación en diseño. Comenzó por preparar un manual para que lo utilizaran los ingenieros de diseño y por conseguir el apoyo de la alta dirección para que la fabricación aprobara los diseños de los productos. El manual, planificado como una colaboración entre el diseño y la ingeniería industrial, se dividiría en cinco volúmenes, que abarcarían temas como listas de componentes estándar y montajes de placas de circuitos hasta las más oscuras implicaciones económicas de los errores de producción en productos complejos y de bajo precio.

Los ejecutivos de la empresa también asignaron a un ingeniero de pruebas para garantizar que los componentes se fabricaran de forma que permitieran una inspección sistemática, y emitieron una directiva según la cual los coordinadores de producción debían aprobar todos los diseños antes de su lanzamiento. Como dijo un supervisor: «Los predicadores se convirtieron en auditores».

Esta división ya ha obtenido importantes beneficios con estos esfuerzos. Las placas en las que se pueden utilizar técnicas automatizadas de colocación de componentes han aumentado de 40% a unos 55%; para placas de nuevo diseño, casi 90%. Los planes incluyen la designación de un tercer coordinador de capacidad de producción y la contratación de varios científicos para que desarrollen nuevos métodos de producción para los diseños avanzados que tendrá que producir pronto. La empresa también tiene previsto implicar a sus subcontratistas en los esfuerzos futuros para mejorar la capacidad de producción.

Está claro que el enfoque integrador es bastante flexible. Una sola persona (o un equipo pequeño) puede realizar fácilmente un seguimiento de las nuevas capacidades de la fabricación. Los ingenieros de fabricación no tienen que tener más conocimientos sobre el diseño o los diseñadores ser más expertos en la fabricación. Más bien, el enfoque desarrolla a un «experto» en capacidad de producción, que puede convertirse en el punto central de los esfuerzos de toda la empresa.

Sin embargo, hay algunos inconvenientes. Un problema es la desventaja de la virtud del integrador, lo que un integrador con el que hablamos llamó el «síndrome del gurú». Como el integrador está ahí para preocuparse por la capacidad de producción, nadie más lo hace. El enfoque integrador hace que la organización dependa en gran medida de una (o solo de unas pocas) personas. No facilita la ingeniería simultánea, es decir, la fabricación no puede empezar su trabajo antes de que se haya completado el trabajo de diseño.

Equipos multifuncionales. Un paso más lejos del enfoque tradicional son los equipos multifuncionales. Como mínimo, se componen de un diseñador y un ingeniero de fabricación, que trabajan juntos durante todo el proceso. El equipo se reúne con regularidad o puede que incluso esté ubicado en la misma oficina.

Este es el primer enfoque que facilita la ingeniería simultánea: el ingeniero de fabricación se familiariza con el diseño mucho antes de su publicación e incluso puede que haya participado en su creación. El proceso de fabricación puede planificarse parcial, si no completamente, antes de finalizar el diseño.

Quizás el mejor ejemplo que conocemos del equipo multifuncional sea una empresa de control de procesos con ventas anuales de aproximadamente$ 100 millones. Se interesó por la capacidad de producción hace unos dos años, cuando, como el contratista militar del que acabamos de hablar, comenzó a utilizar equipos de autoinserción para la producción de placas de circuito. La empresa también se mostró desalentada por el fracaso de uno de sus productos recientes, cuya mala calidad se atribuía a un diseño apenas producible.

Al principio, se asignó formalmente al equipo de diseño a personas del área de ingeniería de fabricación y control de calidad y, desde el primer día del programa de nuevos productos, todo el grupo se reunía una o dos veces por semana. Un director de programa, que actuó como mediador, determinó el calendario de las reuniones. Finalmente, personas de ingeniería de pruebas, compras y marketing se unieron al equipo.

El nuevo enfoque creó algunas fricciones. Los diseñadores pensaban que el control de calidad y la fabricación se adelantaban a ellos y se preguntaban por qué la empresa no confiaba en ellos para crear buenos diseños de forma independiente. También pensaban que las exigencias de la fabricación a menudo no eran realistas, sobre todo en lo que respecta a las holguras entre los distintos componentes. Estaban molestos porque el nuevo sistema había socavado su creatividad.

Todos estos sentimientos se han disipado con el tiempo, en gran parte porque la empresa se tomó la molestia de calcular el coste relativo de varios diseños a nivel de placa de circuito y demostró sin lugar a dudas la importancia de utilizar componentes autoinsertables. Los costes son mucho más bajos ahora con el ensamblaje automatizado que el equipo se fijó recientemente la meta de utilizar componentes insertables automáticamente 97% de la época. Por cierto, si bien los conflictos entre el diseño y la fabricación generalmente se resuelven en las reuniones de equipo, la autoridad final sobre el diseño recae en el director de ingeniería.

El enfoque de equipo también lo ha utilizado con éxito una empresa aeroespacial multimillonaria que hemos estudiado y que produce para el mercado militar y comercial. La empresa quería reducir el tiempo de desarrollo de los principales productos de 36 a 24 meses, reducir el número de cambios de ingeniería necesarios para cumplir con los estándares de producción y utilizar al máximo sus capacidades de fabricación avanzadas.

El esfuerzo de producción comenzó en 1983 con una serie de seminarios para diseñadores. En 1985, la empresa estaba lista para experimentar con lo que denominaba centros de productos. Formó equipos de diseño con representantes de la ingeniería, la fabricación, el control de calidad y el soporte de productos (documentación, etc.), con el liderazgo del diseño o la fabricación.

El concepto de centro de productos ha seguido evolucionando. Ahora hay seis trabajando en un solo gran proyecto, organizados en torno a subcomponentes principales. Cada centro de productos tiene un director y un subdirector y, siempre que es posible, las personas que trabajan en el proyecto están ubicadas en la misma sala. La fabricación comienza a planificar los procesos una o dos semanas después de que el diseño comience a funcionar. Tradicionalmente, los ingenieros de fabricación no empezaban a trabajar hasta que se publicaban los diseños; hoy en día terminar casi simultáneamente con el lanzamiento del diseño.

La posibilidad de realizar ingeniería simultánea es una de las ventajas del enfoque de equipo. Además, la interacción frecuente que implica (especialmente cuando los diseñadores de productos y procesos están ubicados en el mismo lugar) permite que las personas de las dos funciones se eduquen mutuamente, lo que mejora su capacidad para futuras iniciativas. Quizás la característica más atractiva de este enfoque de equipo sea la forma en que sustituye la auditoría por la colaboración. Sin embargo, los miembros del equipo dependen de jerarquías diferentes, lo que les ayuda a cumplir sus respectivas misiones. Hay tensiones, pero a menudo estimulan una mayor creatividad.

El concepto de equipo es caro porque significa asignar a las personas a un esfuerzo de desarrollo no solo en el momento en que su experiencia especial es crucial, sino también antes y después. El enfoque exige que los miembros adquieran una amplia experiencia en producibilidad, ya que ya no hay un solo experto en producibilidad y exige excelentes habilidades interpersonales. Probablemente haya algunos ingenieros a ambos lados del muro que harían más daño que bien en esos equipos. Por último, el enfoque de equipo corre el riesgo asociado a cualquier método que permita la ingeniería simultánea: la planificación del proceso realizada antes de la publicación del diseño final puede que tenga que desecharse a medida que el diseño evolucione.

El departamento de diseño de procesos y productos. Nuestro cuarto enfoque de diseño para la producibilidad implica el mayor grado de cambio estructural. Implica crear un solo departamento responsable tanto del producto como del proceso. Son posibles varias variaciones de este enfoque, entre ellas:

• Un alto directivo responsable del diseño de productos y procesos, pero subunidades separadas para cada función.

• Los ingenieros de productos y procesos se combinan en un solo departamento y un gerente es responsable de ambos grupos.

• Un departamento compuesto por ingenieros de procesos y productos, es decir, personas responsables de ambos aspectos del diseño, un ideal que rara vez se encuentra, ya que muy pocas personas tienen las habilidades necesarias para abarcar ambos mundos.

Uno$ Una empresa de tecnología de defensa de 100 millones de dólares que conocemos aprendió por las malas las virtudes de un departamento de procesos de productos. Al principio sometía los productos a revisiones de capacidad de fabricación no vinculantes; esto funcionó bastante bien hasta que el grupo de ingeniería de valor tuvo la idea de reducir el coste de un componente fundamental sustituyendo una pieza fundida a presión por una pieza en bruto mecanizada. A la fabricación le gustó el concepto, pero sostuvo que los componentes suministrados por el proveedor no funcionarían según lo prometido sin costosas modificaciones. Los ingenieros de valores desestimaron las objeciones de la fabricación y la fabricación no insistió en el tema.

Lamentablemente, las protestas estaban justificadas. El reprocesamiento aumentó el coste del componente en casi un 100%%, tanto como $ 300 000 a lo largo de la vigencia del programa. Irónicamente, la empresa ya tenía la intención de adoptar el enfoque del departamento de productos y procesos e incluso había empezado a dar al director de ingeniería de valor la responsabilidad adicional de gestionar el departamento de ingeniería de fabricación. Dio la casualidad de que, lamentablemente, esta persona no estaba cómoda con el grupo de fabricación y pasaba muy poco tiempo allí.

Ahora la empresa opera con una estructura provisional. A falta de una organización que apoye los diseños fabricables, la capacidad de producción depende en gran medida de las inclinaciones personales de los diseñadores. El sistema de diseño asistido por ordenador de la empresa está conectado en red entre el diseño y la fabricación, y los diseñadores pueden analizar las implicaciones de los diseños en la fabricación mientras ambos ven los dibujos en sus pantallas. Por desgracia, esto ocurre con mucha menos frecuencia de la que desearía la dirección.

Una empresa de componentes de automóviles, filial de una de las tres grandes, tiene el segundo tipo de departamento de productos y procesos; los ingenieros de diseño y procesos dependen del mismo gerente en el primer nivel. Los equipos de producto/proceso comparten oficinas y sistemas de software, y se anima a los miembros a decidir el diseño entre ellos. Si no lo hacen, su gerente resuelve el problema. La empresa adoptó este enfoque para reducir el tiempo y los costes de desarrollo, y estos objetivos se han alcanzado, además de reducir los cambios de ingeniería una vez que los productos están en producción.

El enfoque de un solo departamento permite la ingeniería simultánea y conduce a la educación mutua a través del contacto diario. También da mucha importancia a las habilidades técnicas e interpersonales de los miembros del departamento. El jefe del departamento debe lograr un equilibrio entre las funciones de ingeniería y aportar una gran cantidad de experiencia.

El enfoque de un solo departamento crea el mayor grado de cambio estructural de los cuatro enfoques. También puede crear la mayor resistencia, ya que las personas se ven separadas del cómodo entorno de sus lealtades profesionales y departamentales. Quizás el mayor peligro del enfoque de un solo departamento es que, a medida que las comunidades de diseño y fabricación trabajan más estrechamente, les resulte demasiado fácil comprometer diseños que son simplemente aceptables para ambas partes, en lugar de insistir en la excelencia funcional desde su propio punto de vista disciplinario.

Nuestros ejemplos dejan claro que varios enfoques diferentes pueden llevar a diseños reproducibles. ¿Cómo pueden los directivos elegir entre las alternativas? Los enfoques varían en cuanto al impacto en la organización, desde la aprobación de la fabricación (relativamente baja) hasta el departamento de procesos de productos (bastante alta). Los enfoques de mayor impacto permiten la colaboración y la ingeniería simultánea, mientras que los enfoques de menor impacto no. Por otro lado, los enfoques de mayor impacto imponen exigencias mucho mayores a las personas, en términos de absorber los cambios y desarrollar nuevas habilidades, tanto técnicas como interpersonales.

Las empresas que disfrutan de una libertad sustancial en el diseño de productos y procesos y que tienen la capacidad organizativa de absorber rápidamente los cambios están bien posicionadas para aprovechar los enfoques de mayor impacto. Estas empresas pueden beneficiarse de la colaboración y la ingeniería simultánea que ofrecen estos métodos.

Sería mejor que las empresas cuyos productos o procesos sean relativamente fijos, o cuya capacidad de absorción de los cambios sea limitada, empezaran por la aprobación de la fabricación o por el enfoque integrador. Cuando los productos o procesos son fijos, hay poco que ganar con la intensa interacción que ofrecen los enfoques de mayor impacto. Y las organizaciones que tardan en cambiar tardarían tanto en implementar los diseños de mayor impacto que obtendrían mayores beneficios si utilizaran uno de los enfoques más simples. Por supuesto, esas empresas siempre podrían pasar a diseños de mayor impacto en una fecha posterior.

Estos enfoques no están expresados en concreto ni pretenden parecer exclusivos unos de otros. Las estructuras de las organizaciones deben adaptarse a los complicados dilemas a los que se enfrentan los gerentes, por lo que cada organización debe personalizar su propio enfoque, utilizando los cuatro que se identifican aquí como componentes básicos. Sea cual sea el método elegido, será necesario cambiar la estructura organizativa de un programa para lograr un diseño fabricable.