Sistemas productivos: tipos y características

Durante la etapa de diseño de un producto o servicio, la selección de los sistemas productivos adecuados es clave. Para lograr un producto de alta calidad y bajo costo, se deberán considerar algunos aspectos. Por un lado, se deberá decidir si la producción será almacenada hasta que se produzca su venta. O por el contrario, sólo se producirá en el momento que exista pedido.
También se deberá definir si se desea producir en lotes pequeños y bajos volúmenes de producción. O por el contrario, si se desean producir grandes cantidades de producto de una forma masiva mediante una línea de ensamble o una línea de producción continua.
Generalmente la elección del tipo de proceso productivo a utilizar tiene naturaleza de decisión estratégica. De aquí es que debe dársele la máxima importancia. Una vez decidido el tipo de proceso a emplear, la maquinaria, y recursos, éstos queda fijado como base. De este modo, luego se vuelve muy costosa y difícil su modificación y por tanto restringe las posibles decisiones futuras.
Para poder tomar una decisión en la elección del tipo de proceso, primero se debe evaluar el volumen de producción necesario. También será requerido saber en cuanto tiempo es necesario alcanzar ese nivel. Por lo tanto, el análisis de la demanda y de la capacidad de producción futura debe ser el primer estudio a realizar.

Sistemas productivos enfocados al proceso

Un sistema de producción que entrega productos a medida debe ser flexible. Es decir, debe contar con la capacidad para producir de acuerdo con las especificaciones del consumidor. En consecuencia, el equipo y el personal deben tener las capacidades para cumplir con las especificaciones de los componentes.
Las instalaciones físicas deberán estar organizadas alrededor de la naturaleza de los procesos. Por otro lado el personal debe ser especializado de acuerdo al tipo de proceso genérico. Por ejemplo, en un taller de maquinado cabe esperar encontrar departamentos de maquinas fresadoras, departamentos de torneado y otros.
El flujo del artículo que esta siendo procesado en este tipo de sistemas productivos es determinado por los requisitos individuales de cada producto. Por lo tanto, las rutas a través del sistema son variables.

Un taller de maquinado como ejemplo de sistemas de producción enfocados al proceso

Esta distribución física de los departamentos de acuerdo a su tipo genérico con frecuencia se denomina “taller de ordenes”. Esto es debido a que está diseñado para acomodar las necesidades de las ordenes de trabajo individuales.

Sistemas productivos enfocados al producto

En general la demanda de productos altamente estandarizados y en elevados volúmenes tiene como resultado una utilización continua de las instalaciones. Además, el flujo de los materiales puede ser continuo como en el caso de la refinación del petróleo. En otros casos puede aproximarse a un flujo continuo, como en la fabricación y ensamble de automóviles.
Debido a los requisitos de alto volumen, puede justificarse la presencia de equipos especiales. Estos pueden estar enteramente dedicados como parte de la estrategia para los sistemas de producción. En este sentido, el procesamiento para estas configuraciones está completamente adaptado al producto.

Diseño Estratégico de operaciones

Diseña operaciones alineadas a la estrategia competitiva y que tengan un alto rendimiento en aspectos críticos, como calidad, tiempo de entrega y costos.

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Líneas de fabricación como ejemplo de sistemas productivos enfocados al producto. Fabricación del Modelo S Tesla.

Consideraciones a la hora de seleccionar un tipo de sistema productivo

Como vimos anteriormente hay dos extremos. Por un lado, los sistemas de producción enfocados al proceso (demanda intermitente). Por el otro, los enfocados al producto (demanda continua). En el medio de ellos se ubican un sinfín de escenarios. En esos casos, los sistemas necesitan manejar productos múltiples de bajo volumen y productos múltiples de relativamente elevado volumen.
La situación de productos múltiples de bajo volumen necesitan generalmente un sistema enfocado al proceso. Esto permite contar con ciertas economías de escala en comparación con el sistema de taller de ordenes. Éstos no son adecuados ya que están diseñados para manejar productos a la medida.
La situación de productos múltiples de alto volumen muy probablemente recurrirá a una estrategia de producción mixta. Por lo que deberá combinar tanto los sistemas enfocados al proceso como enfocado al producto. Por lo general, en los procesos de manufactura la fabricación de partes esta frecuentemente organizada sobre una base de lotes. En el caso del ensamble final, estos se suelen organizar sobre la base de líneas de ensamble o continua.
A veces el volumen de fabricación puede ser insuficientemente grande como para justificar el uso continuo de instalaciones. Esta es la razón por la que las partes suelen ser producidas en lotes económicos. Aquí los inventarios resultantes proveen una importante estrategia productiva. Además, la naturaleza del proceso de ensamble hace viable la presencia de líneas de ensamble continuas dedicadas a ciertos productos.

Producción para stock o para orden de pedido

A continuación estudiaremos dos casos. El primero, de aquellos productos que podrían ser producidos para mantenerlos en inventario (Stock). El segundo, aquellos que podrían producirse para cubrir una orden de pedido.
En principio, puede tomarse la decisión de producir solamente para cubrir órdenes por varias razones. No siempre es así cuando pudiera ser posible producir para incrementar el inventario. Por ejemplo, una política de satisfacer órdenes ofrece cierta flexibilidad en el diseño del producto a los clientes. Además minimiza el riesgo de llevar inventarios, permite un control de calidad más estrecho, y algunas ventajas más.
Por otra parte, se puede adoptar una política de producción a inventario para el mismo tipo de producto por razones igualmente validas. Por ejemplo, para ofrecer un mejor servicio en términos de disponibilidad o para reducir los costos variables. También para incrementar la participación en el mercado. Eso se logra al tener los productos disponibles a la mano cuando los clientes tengan urgencia de adquirirlos.

¿Política de producción para stock o para orden de pedido?

La elección entre una política de producción a inventario o a orden no depende del sistema adoptado. Es decir, si adoptó un sistema físico enfocado al proceso o al producto.
Por ejemplo, podría pensarse que la industria automotriz. Acá se emplea un sistema enfocado al producto, seria indudablemente un productor para inventario. Pero este no ha sido el caso. Cada automóvil es producido para satisfacer una orden específica de un cliente o un concesionario que han especificado las opciones deseadas.
Por lo tanto, se tiene la posibilidad de contar con dos tipos de sistemas. Por un lado, los enfocados al producto y por el otro al proceso. Ambos en combinación con dos políticas de inventario de productos terminados: a existencias o a orden de pedido.
En una política de producción para satisfacer órdenes, cada una debe ser controlada individualmente de forma mucho mas compleja. El sistema debe tener la capacidad para responder a cada cliente individual respecto al progreso o avance de una orden. Para ello, deberá determinar fechas de entrega y controlar el avance de cada orden a través de la planta. Para estos casos se suelen utilizar softwares MRP/MRPII integrados con canales comerciales para que los clientes puedan ver el estado de su pedido en tiempo real.
En cambio en la producción a inventario los sistemas de planeación y control pueden manejar todos los artículos similares de la misma manera.

Estrategias de posicionamiento de los sistemas productivos

Ahora bien, ¿Cómo debe posicionar una organización su sistema de producción en relación a sus mercados?
Conforme el producto se desarrolla a través de su ciclo de vida, el proceso productivo atraviesa por un ciclo de vida propio. En su camino pasa primero por un sistema de talleres (enfocado al proceso, a orden). Luego el producto atraviesa las etapas intermedias hasta llegar a un sistema continuo (enfocado en el producto, a inventarios). Aquí es cuando el producto es demandado en gran volumen.
Estas etapas de desarrollo del producto y del proceso son interdependientes y se sustentan una a otra. Existe la dependencia del tipo adecuado de sistemas productivos en el volumen del producto que esta siendo vendido.
Pero además, el volumen de producto vendido depende, por un lado los costos. Por el otro, parte de la posición competitiva en cuanto a precio-calidad. De los dos depende el uso del sistema productivo adecuado.

Ciclo de vida del proceso y la tecnología

Otro factor correlacionado con el desarrollo del ciclo de vida del proceso es el empleo de tecnología en cada una de las etapas.
Cuando los volúmenes son bajos, esto se puede reflejar en una extensa variedad de diseños del producto. En esos casos la tecnología del proceso debe denotar la necesidad de contar con flexibilidad.
En un taller de maquinado, por ejemplo, esto puede demandar la utilización de herramientas básicas únicamente. La automatización no ha sido accesible para las operaciones de bajo volumen en el pasado. Pero en la actualidad las maquinas de control numérico parecen poder cambiar esta situación.
Conforme el volumen de producto aumenta, la variedad en la línea disminuye. Así se refuerza el efecto del volumen, y se justifican entonces instalaciones enfocadas al producto.
La tecnología de proceso utilizada con las instalaciones dedicadas a un producto se torna especializada. Esto quiere decir que las operaciones están mas integradas y mas mecanizadas. En este sentido se recurre a la automatización y a los procesos controlados numéricamente.
Así puede un producto madurar y se transformarse virtualmente en un producto de uso generalizado. En ese sentido, la variedad se reduce aun más. Además el costo se convierte en el arma competitiva dominante y los sistemas productivos están totalmente integrados. Aquí la tecnología del proceso enfatiza altos niveles de mecanización y automatización. Eso incluyendo el control por computadora y el empleo de robots.

Actualidad

Durante los últimos años se lograron avances muy importantes en la configuración producto/proceso. Esto afectará la habilidad para manejar efectivamente la flexibilidad en el diseño del producto y la demanda de bajo volumen.
Por ejemplo, el diseño asistido por computadora hace posible establecer especificaciones para diseñar chips a medida. Cuando éstas se transfieren a especificaciones de manufactura se cuenta con un sistema (CAD/CAM). Es así como los chips diseñados a la medida se producen casi a tan bajo costo como los diseños de alto volumen.