Ingeniería concurrente. 6 Metodologías de implantación.

Ingeniería concurrente

¿Qué la Ingeniería Concurrente?

Con la ingeniería concurrente se busca desarrollar una estructura en la cual la gente que trabaje en un proyecto pueda instantáneamente comunicarse con cualquier otra persona del proyecto, acceder, compartir y almacenar información actualizada en una forma transparente.

A la ingeniería concurrente se le asocian términos como ingeniería simultánea y desarrollo integrado de productos.

Para la Defense Advance Research Proyects Agency (DARPA), la ingeniería concurrente se define como:


“Ingeniería concurrente es una metodología sistemática para el desarrollo integrado de productos que hace énfasis en dar respuestas a las expectativas de los usuarios y se fundamenta en los valores de trabajo en equipo, de cooperación, confianza mutua y participación de tal manera que el proceso de toma de decisiones proceda con grandes intervalos de tiempo en paralelo por parte de todas las perspectivas consideradas en el ciclo de vida, sincronizando a través de breves intercambios con el fin de alcanzar consenso.”

La ingeniería concurrente puede recortar todo el proceso de desarrollo de productos, debido a que los pasos en el camino son llevados en paralelo en lugar de que sean llevados de una manera secuencial o en serie.

Con la ingeniería concurrente la idea del desarrollo debe involucrar a los diversos departamentos de organización e incluso a los proveedores, permitiendo la convergencia de nuevas ideas, asignando responsabilidades específicas en cada eslabón de las cadenas productivas.

El trabajo en ingeniería concurrente debe combinar herramientas de diseño, manufactura e ingeniería asistidos por ordenador (CAE, CAD, CIM) y se debe:

  • Documentar las capacidades y debilidades del proceso de producción actual de la empresa, con análisis estructurados y diagramas de flujos, de cara a eliminar desperdicios.
  • Revisar las nuevos diseños de acuerdo a la capacidad de manufactura, de servicio y mantenimiento, por ejemplo mediante la realización de AMFE´s.
  • Desarrollar una red informática integrada para involucrar a las ingenierías de fabricación directamente, eliminando los errores de digitación y de interpretación.

La ventaja competitiva de una empresa industrial depende no solo de su capacidad productiva y logística sino cada vez más de una gestión eficaz de su proceso de desarrollo de nuevos productos.

Los tiempos de puesta en el mercado de los nuevos productos «time to market» son cada día más importantes, dado que los clientes quieren continuas novedades y mejoras, para justificar una nueva compra.

Si una empresa fundamenta su estrategia en lograr diferenciarse de la competencia mediante una rápida innovación de producto se convertirá en una empresa más poderosa que la que sigue exclusivamente una estrategia basada en reducir costos, ofreciendo poca variedad de productos.

En este sentido no es el mejor camino únicamente la reducción de costes, en búsqueda de una mayor competitividad empresarial. No puede ser a costa de reducir la innovación de producto, que define la capacidad de respuesta a variaciones de demandas del mercado. De la misma forma, la innovación y capacidad de respuesta no pueden ser excusa para que los costes, tanto directos como indirectos, se incrementen.

En este sentido la ingeniería concurrente puede aunar un bajo coste junto a capacidad de respuesta al mercado disminuyendo también el «time to market», lo cual puede incrementar aún más el beneficio..

Time to market
Beneficio en función del Time to Market.

¿Qué es la Ingeniería Secuencial?

La ingeniería secuencial o convencional maneja un enfoque secuencial en el proceso de desarrollo de un producto, conocido más comúnmente como “comunicación sobre la pared”.

En este enfoque cada área de la empresa, después de ejecutar la parte que le corresponde, transfiere su resultado al sector siguiente y queda a la espera, es decir cada fase del proceso de diseño se desarrolla consecutivamente, de forma que cada etapa de la secuencia no se inicia, hasta que concluye la anterior.

Por ejemplo, el departamento de marketing de una empresa encuentra que existe una nueva oportunidad de negocio, basada en una tendencia del mercado. A partir de esta oportunidad se desarrollaba un concepto o idea para lanzar un producto nuevo en el mercado. Solamente cuando el concepto quedaba totalmente medido y finalizado, se pasaba a la siguiente fase: el diseño del producto.

Esta etapa podía durar algún tiempo hasta que se podía pasar a validar el diseño para poder enviar un prototipo a la
planta de producción. Una vez era aceptado el diseño, un prototipo era pasado a la planta de producción para comenzar la fabricación masiva del mismo.

En el modelo de ingeniería secuencial, los proveedores no podían comenzar su trabajo hasta que no se hubiesen superado todas las etapas anteriores.

Ingeniería Secuencial frente a la Ingeniería Concurrente

En la figura 1 se presenta el ciclo de vida de un proyecto de desarrollo de un producto bajo los dos enfoques: el de la ingeniería tradicional y el de la Ingeniería Simultánea, que se destaca notoriamente por la reducción del tiempo.


En la ingenierías secuencial cada unidad organizacional que recibe la información, inevitablemente encontrará errores
según la perspectiva de su propia especialidad, y la devolverá al departamento de origen para los ajustes correspondientes.

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Ciclo de vida de un producto bajo el enfoque tradicional y concurrente.


Este enfoque tradicional o compartimentado genera conflictos y trae como consecuencia muchos cambios y retroalimentaciones en las diferentes etapas, originados porque algunas características necesarias en las etapas posteriores no se consideraron desde el inicio del proceso, lo cual incide directamente en el incremento
de los costos y el tiempo de desarrollo del producto.

Por este motivo, adicionalmente se pone en riesgo la calidad del producto, ya sea porque no se tomaron las medidas correctivas o porque los cambios se aprecian como «parches» que no existirían si desde el inicio se hubiera trabajado en un diseño integrado de producto.

La figura 2 muestra las repetidas vueltas hacia atrás de la ingeniería convencional.

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Re-procesos de la ingeniería tradicional

Todo lo anterior contrasta enormemente con el enfoque de la Ingeniería Simultánea, que se basa en el trabajo concurrente en las diferentes etapas y exige que se gaste más tiempo en la definición detallada del producto y en la planificación.
Así las modificaciones se hacen en la fase del diseño mucho antes de que salga el prototipo o las muestras de producción, lo cual conlleva a una reducción considerable de costo.

Ante un proyecto de diseño, por sencillo que parezca, el volumen de información que se maneja y se hace necesario es tal que obliga a la concurrencia de varias personas, cada una de ellas aportando su «algo» al diseño. Y la mejor forma de coordinar este flujo de información es mediante herramientas informáticas. Se está entrando ya en el diseño concurrente.
La aplicación de las nuevas tecnologías a cualquier fase del desarrollo de nuevos productos tiene que perseguir como objetivos fundamentales la innovación en los productos y la reducción del tiempo de desarrollo y por ende el tiempo de “puesta en el mercado”.

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Pasos involucrados en el diseño y manufactura de un producto

Dependiendo de la complejidad del producto y del tipo de materiales utilizados, el tiempo entre el concepto original y el mercadeo de un producto, puede extenderse desde unos cuantos meses hasta muchos años.

En el diagrama b se muestra el flujo general del producto, desde el análisis de mercado hasta la venta del producto, y que muestra la ingeniería concurrente.

Implantación de la Ingeniería Concurrente

A continuación se detallan las diferentes metodologías para la implementación de la ingeniería concurrente.

Metodología RACE
La metodología RACE (Evaluación de la Situación para la Ingeniería Concurrente) fue desarrollada inicialmente por el Departamento de Defensa de los EE.UU., en el “Centro de Investigación de Ingeniería Concurrente”

El objetivo de RACE fue establecer una estrategia de entornos de IC, que permitiera realizar una transición adecuada de la empresa hacia los nuevos modelos de desarrollo de producto.

La implementación de ingeniería concurrente, requiere valorar el estado actual de las prácticas de gestión en la organización, la cultura organizativa y el soporte tecnológico para el desarrollo de productos que repercutirán en el cambio de las prácticas actuales.
La metodología RACE está fundada en el análisis de la empresa por medio de cuestionarios, elaborados a través del conocimiento alcanzado por las múltiples iteracciones realizadas con un gran número de organizaciones, empresas,
referencias bibliográficas, casos y resultados de investigaciones anteriores.

Dichos cuestionarios se confeccionan para reunir la información necesaria sobre todos los elementos críticos de proceso y tecnología.

La propuesta de RACE para la implantación de la ingeniería concurrente se basa en una estrategia propia de transformación que comprende cuatro etapas que conducen a la IC:

  • Conocimiento: En esta etapa se definen los planes de implantación, identificando las necesidades de formación y de nuevas tecnologías colaborativas. Asimismo, se detectan las posibles barreras al cambio que pudieran existir.
  • Análisis de la situación. En esta etapa se identifican los puntos críticos (cuellos de botella) del proceso de desarrollo del producto.
  • Despliegue: Realización del cambio aplicando las bases de la reingeniería de procesos y gestionando el nuevo proceso de manera eficiente.
  • Mejora: Selección sistemática de Iniciativas de mejora. Para controlarlas se definirán indicadores que permitan evaluar el proceso de desarrollo del producto.
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Metodología RACE II

La metodología elaborada en la Universidad Tecnológica de Eindhoven (Eindhoven Technologic University,Holanda), la cual desarrolla su propuesta a partir de la metodología de implantación de Ingeniería Concurrente RACE. La nueva metodología de implantación, definida como RACE II por Robert de Graaf, adopta el marco global RACE y su procedimiento a aplicar para la mejora del proceso de desarrollo del producto.


Afirma que existen cuatro cuellos de botella en el modelo RACE los cuales son: “ausencia de comunicación sobre la estrategia”, “políticas inestables de producto”, “tecnologías no definidas para el desarrollo del producto” y “competencias no definidas”.


Para resolver esta carencia, los engloba dentro de un nuevo elemento crítico denominado Despliegue de la Estrategia. Se estableció que los criterios clave para este nuevo elemento crítico debían ser la estrategia de planificación del producto, la planificación de la tecnología para la gestión estratégica y la planificación de la cooperación con terceros.


La justificación de la ausencia del elemento crítico “Despliegue de la Estrategia‟ en RACE, es que dicho método tiene su origen en el departamento de defensa y que, por ello, no tiene en cuenta que para los productos comerciales la relación con los clientes es menos fluida y los requisitos no llegan a describirse en detalle, por lo que el equipo debe plantear estrategias de diseño sin conocer en profundidad lo que desea el cliente.

Metodología del Centro para Estudios y Desarrollos Emprendedores

El Centro para Estudios y Desarrollos Emprendedores (CESD, Center for Entrepreneurial Studies and Development, Inc.) de la Universidad de West Virginia (EE.UU.), ha desarrollado una metodología para la implantación de la Ingeniería Concurrente, basada también en RACE.


Su metodología propone un método de evaluación que determine básicamente la capacidad de la organización para soportar la Ingeniería Concurrente. Esta metodología se desarrolla en cuatro pasos.

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Cabe destacar que desaparece la dimensión Tecnología de RACE, y se define un nuevo criterio llamado ‘Sistemas Tecnológicos y Herramientas para la IC’ que contempla todo lo relacionado con la ayuda de las Tecnologías de la Información a la Ingeniería Concurrente.


Metodología de Carter y Baker. (Mentor Graphics Corporation)

Paralelamente a las investigaciones desarrolladas en el CERC, Carter y Baker de la empresa Mentor Graphics Corp. realizaron una propuesta para innovar en el proceso de desarrollo de producto, orientada también hacia la ingeniería concurrente; afirman que los entornos de desarrollo de producto están sometidos a continuos cambios, debido a cinco grandes fuerzas:

  • La tecnología (nuevas tecnologías en la empresa)
  • Las nuevas herramientas (selección de las más adecuadas),
  • La distribución de tareas (gestión y división de trabajos eficientemente)
  • La potenciación del talento (motivación para obtener las máximas capacidades de los empleados)
  • La gestión del tiempo (reducción del «time to market»).

Carter y Baker proponen una metodología general que incluye un análisis de la situación actual y un análisis del entorno deseado, que permitirá sugerir el entorno de IC particularizado para la empresa.

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Afirman que la automatización (utilización de las tecnologías de información) es crucial para evolucionar hacia un entorno de Ingeniería Concurrente, considerando indispensable implantar progresivamente las Tecnologías de la Información para llegar a conseguir que la ingeniería concurrente sea una realidad.


Metodología del Cranfield CIM Institute.
La metodología propuesta por el Centro de Fabricación Integrada de la Universidad de Cranfield (Cranfield CIM Institute), la cual plantea una transformación de la empresa en tres etapas dentro de un marco denominado “FAST CE”.

Esta metodología parte de una situación previa en la que la empresa ha detectado la necesidad de cambiar las
prácticas tradicionales de su proceso de diseño.

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El método orienta a los miembros de un equipo a través de un proceso continuo:

Preparación de la Ingeniería Concurrente, Implantación de un Proyecto Piloto y la Expansión de la Ingeniería Concurrente al resto de la organización.

  • Etapa I. Preparación para la Implantación. Esta etapa, consiste en introducir los conceptos básicos de la IC a un equipo formado por la alta dirección y los jefes de departamento de la empresa.
  • Etapa II. Implantación Piloto de la Ingeniería Concurrente. La segunda etapa se centra en las actividades de desarrollo de producto y en el inicio de la implantación con un proyecto piloto
  • Etapa III. Expansión. Una vez que el proyecto piloto ha finalizado, y el producto seleccionado se ha lanzado con éxito al mercado, conviene revisar el proyecto y facilitar que todas aquellas lecciones aprendidas se transmitan a los siguientes proyectos.


Metodología PACE.


El proyecto PACE (Practical Approach to Concurrent Engineering), el cual tiene como objetivo desarrollar y comprobar un enfoque práctico para la implantación de la ingeniería concurrente, dicho proyecto se enfoca principalmente en tres áreas de interés.

  • Una plataforma de conocimiento, que determina como la ingeniería concurrente puede usarse por una empresa
  • Una estructura de trabajo, que determina las restricciones y los requerimientos necesarios para el cambio
  • Un marco de implantación, que permite el cambio desde las prácticas de ingeniería actuales.

El resultado de todo este estudio ha sido un marco de implantación en siete etapas que comprenden diversas actividades, la cuales se centran en el producto, que nace como una idea y se transforma a partir de una serie de recursos, para cumplir con unos requisitos o características propias:

  • Desarrollar una estrategia: algunas ideas de implantación de IC pueden estar presentes en la empresa, pero debe formularse una estrategia desde la alta dirección antes de proceder al cambio.
  • Evaluar: analizar la situación actual cuantitativa y cualitativamente, auditando los recursos disponibles, herramientas y técnicas. La evaluación a realizar puede incluir referencias, herramientas de asesoramiento, cuestionarios o indicadores.
  • Crear la cultura: es importante crear una buena atmósfera que reportará resultados y deseo de éxito.
  • Priorizar las mejoras: cuando se considera un cambio, no todas las opciones serán posibles y ciertos caminos pueden parecer ideales a primera vista. Se debe, por tanto, seleccionar aquella que suponga la mejora pero con una transición que minimice el riesgo.
  • Planificar el cambio: para conseguir el éxito es esencial una planificación cuidadosa y apropiada. Partiendo de la priorización de mejoras, el líder y los miembros del equipo deben utilizar sus resultados para establecer el plan de acción.
  • Implantar la situación mejorada: este paso es, fundamentalmente el núcleo de la implantación.
  • Reforzar la implantación: en esta última fase se necesita un gran es fuerzo para evitar el regreso al comportamiento anterior.
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Metodología DIP/IPP

Esta metodología busca principalmente que la empresa que la adopte, mejore en aspectos de costos, calidad y tiempo de respuesta para así lograr y mantener una posición competitiva en el mercado.
El desarrollo de estas etapas en la empresa presenta diferentes escalas de tiempo.

  • ETAPA 1. Introducción: En esta etapa se debe convencer y comprometer a la dirección general de la compañía y a los responsables de cada departamento, sobre los beneficios de la Ingeniería Concurrente y la importancia de emprender un proyecto con esta orientación.
  • ETAPA 2. Revisión de la dirección: La dirección de la empresa debe concentrar sus esfuerzos hacia el fortalecimiento de sus estrategias para avanzar hacia el logro de su visión de futuro y poder fundamentar y sostener una ventaja competitiva. La dirección debe establecer una visión que integre la metodología para implementarla exitosamente y que sea consistente con las políticas y el plan estratégico.
  • ETAPA 3. Diagnóstico: Esta etapa consiste en hacer un diagnóstico general de la situación actual del Proceso de Desarrollo de Productos en aspectos tales como: tecnología, recurso humano, organización, información y forma de trabajo en la empresa, según los pilares de la Ingeniería Concurrente.
  • ETAPA 4. Planeación: Consiste en realizar un plan detallado para la implementación de la ingeniería concurrente con base en las etapas anteriores. La planeación encierra una serie de actividades y objetivos que se deben cubrir, para lo cual considera seis subetapas:


a) Desarrollo del concepto: En esta etapa se deben realizar las siguientes actividades:

  • Mercado: Análisis de las características que se quieren investigar del producto, la determinación del nicho de mercado.
  • Focus Group: Realización de reuniones con los clientes directos y potenciales, con el fin de extraer directamente del consumidor las características del producto que ellos consideren importantes.
  • Especificación inicial mediante QFD: Utilización de la técnica Despliegue de la Función de Calidad (QFD) como herramienta para estructurar los requerimientos del cliente, transformándolos en especificaciones técnicas del producto.


b) Ingeniería del producto: Se realiza la definición detallada del producto. Incluye actividades como:

  • Especificaciones técnicas: Se definen las especificaciones técnicas con base en la información de los requerimientos del cliente y las especificaciones técnicas del producto.
  • Diseño conceptual: Es la generación del diseño del producto basado en las necesidades del cliente y en las especificaciones técnicas.
  • Diseño para x (DFx): x se refiere a aspectos claves del ciclo de vida del producto, tales como: manufactura, ensamble, empaque, uso, servicio, ambiente, entre otros.
  • Análisis de efecto de modo de falla (FMEA): Se refiere a la identificación y prevención de varios modos de falla del producto y/o proceso.
  • Diseño detallado: Definición final del producto, dimensiones, tolerancias, materiales, método de ensamble, empaque, etc.
  • Prototipos y pruebas (opcional)


c) Ingeniería del proceso: Se define el proceso de manufactura necesario para la fabricación del producto y de cualquier tipo de herramienta requerido para la manufactura del mismo.
d) Producción.
e) Pruebas del producto.
f) Servicio posventa.

  • ETAPA 5. Ejecución del proyecto: Consiste en la ejecución del proyecto piloto para el desarrollo del producto de una manera práctica bajo el enfoque de IC. Aquí se pone en práctica la planeación llevada a cabo en la etapa anterior. En esta etapa, los indicadores cuantitativos utilizados son: el tiempo de ejecución del proyecto y los costos en la ejecución.
  • ETAPA 6. Retroalimentación y mejora continua: Esta etapa es muy importante debido a que la medición de los objetivos logrados será relevante para fortalecer la metodología y permitir la expansión futura de este enfoque en la empresa. El uso de indicadores es clave para evaluar, monitorear y controlar los logros alcanzados durante la práctica del proyecto piloto y tomar las medidas o correcciones adecuadas para obtener una mayor eficiencia.
  • ETAPA 7. Expansión de la ingeniería concurrente: En esta etapa se busca extender los beneficios de la IC a todas las áreas de la empresa.

Ingeniería concurrente e integración empresarial


Para llevar a cabo la implementación de las técnicas descrita anteriormente debemos considerar que las personas que colaborarán dentro del equipo de trabajo pertenecen a diferentes áreas de la empresa. Se tendrá que fomentar una comunicación constante entre ellos a través de juntas semanales, en las cuales se tomen decisiones y se deleguen responsabilidades.

Los empleados serán tratados por igual entre todos los departamentos sin importar el cargo, se utilizará un lenguaje simple que permita a cualquier persona entender lo que se está planteando y poder participar.

Integración empresarial en la ingeniería concurrente.
Integración empresarial en la ingeniería concurrente.

En caso de que se requiera el uso del lenguaje técnico se deberá definir el concepto para evitar que algunos de los presentes en la reunión malinterpreten o reciban información errónea, lo cual entorpece la toma de decisiones.

Conclusiones

La ingeniería concurrente como se ha expresado con anterioridad puede mejorar el proceso de desarrollo de un producto, ya que involucrando a todos los departamentos de la empresa se obtiene una mejor comunicación en todos los procesos, generando un mejor ambiente de trabajo, rapidez, eficiencia, detección más oportuna de ciertos problemas que se puedan presentar.

  • El objetivo principal, que es lograr que las empresas ofrezcan productos de calidad a un precio accesible para el mercado en el menor tiempo posible.
  • Para que una empresa trabaje a toda su capacidad debe existir una excelente comunicación entre los empleados por tal motivo se maneja el llamado “equipos de trabajo multidisciplinares”, la principal función de estos equipos radica en la precisa delegación de las funciones de cada área y de darles capacitación constante para que los empleados estén a la vanguardia de nuevos procesos de trabajo que se implementen.
  • La IC es un método relativamente nuevo. Las empresas multinacionales son los grandes usuarios. Sin embargo, la mayoría de las empresas medianas o pequeñas todavía no han puesto en marcha el desarrollo de esta metodología.
  • La ingeniería concurrente supone mejoras en el proceso de desarrollo de productos. Tiene el potencial de conseguir proyectos menos fragmentados, mejoras en la calidad de los proyectos, reducir la duración de los mismos y sucoste total

Bibliografía

Barba, E. (2001). Ingeniería concurrente: guía para su implantación en la empresa: diagnóstico y evaluación. Barcelona: Gestion 2000.
Flores, R. G. (2004). Ingeniería concurrente y tecnologías de la información. Ingeniería, 7.
Schmid, S. R. (2012). Manufactura, ingeniería y tecnología. Mexico: Pearson Educación.

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