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.