Ing. Alberto Luna Bracamontes

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DEL SUR DE SONORA Tpicos de manufactura

EVOLUCIN HISTRICA DE LA MANUFACTURA Y LOS SISTEMAS DE PRODUCCIN

La historia de la manufactura puede dividirse en dos facetas:

1) El descubrimiento e invencin de los materiales y procesos para producir bienes y,

2) El desarrollo de los sistemas de manufactura.

La manufactura se ha practicado durante varios miles de aos, comenzando con la produccin

de artculos de piedra, cermica y metal. Los romanos ya tenan fbricas para la produccin

en masa de artculos de vidrio y en muchas actividades incluyendo la minera, la metalurgia y

la industria textil.

Los materiales y procesos para hacer objetos preceden a los sistemas en varios milenios.

Algunos de dichos procesos fundicin, trabajo con martillo (forjar), y rectificado se

remontan a 6 000 aos o ms. La fabricacin temprana de implementos y armas se llev a

mayormente mediante destrezas y oficios, que mediante la manufactura en el sentido actual.

Los antiguos romanos tenan lo que podran llamarse fbricas para producir armas,

pergaminos, cermica y vidrio, as como otros productos de esa poca, pero los

procedimientos se basaban por mucho en el trabajo con las manos.

La manufactura, como campo de estudio en el contexto moderno, puede definirse de dos

maneras: tecnolgica y econmica:

Tecnolgicamente es la aplicacin de procesos qumicos y fsicos que alteran la geometra,

las propiedades, o el aspecto de un determinado material para elaborar partes o productos

terminados.

Econmicamente, la manufactura es la transformacin de materiales en artculos de mayor

valor, a travs de una o ms operaciones o procesos de ensamble, como se muestra en la

figura.

Ing. Alberto Luna Bracamontes

El punto clave es que la manufactura agrega valor al material original, cambiando su forma o

propiedades, o al combinarlo con otros materiales que han sido alterados en forma similar. El

material original se vuelve ms valioso mediante las operaciones de manufactura que se

ejecutan sobre l.

Los procesos para realizar la manufactura involucran una combinacin de mquinas,

herramientas, energa y trabajo manual, tal como se describe en la figura anterior. La

manufactura se realiza casi siempre como una sucesin de operaciones. Cada una de ellas

lleva al material cada vez ms cerca del estado final deseado.

La Produccin: Desde un punto de vista general, produccin es el acto intencional de

elaborar algo til. Pueden citarse como ejemplos de produccin: la extraccin de mineral de

hierro, el ensamble de un automvil, la puesta en escena de una obra de teatro, la preparacin

de un concierto, etc.

La expresin sistemas de manufactura se refiere a las formas de organizar a las personas y a

los equipos de modo que la produccin se lleve a cabo con ms eficiencia. Son varios los

sucesos histricos y descubrimientos que tuvieron un efecto grande en el desarrollo de los

sistemas modernos de manufactura.

Evolucin Histrica de los Estudios sobre la Produccin.

No se puede decir con certeza cuando comenz el hombre a estudiar la produccin. Pero

seguramente, esto se dio al analizar mejores formas de elaborar objetos rudimentarios.

Varios de los procesos bsicos de fabricacin datan del periodo Neoltico (alrededor de 8000-

3000 a. C.). Fue durante ese periodo que se desarrollaron procesos tales como los siguientes:

tallar y trabajar la madera, formar a mano y cocer vasijas de arcilla, tallar y pulir piedra, hilar

y tejer textiles, y teir la ropa.

Ing. Alberto Luna Bracamontes

El lapso de tiempo que abarc desde el Imperio Romano hasta la Edad Media, la produccin se

caracteriz por la actividad individual y el uso de la energa muscular en lugar de la mecnica.

La Revolucin Industrial (alrededor de 1760 a 1830) tuvo en diversos modos un efecto

grande sobre la produccin. Marc el cambio entre una economa basada en la agricultura y el

oficio manual, a otra con base en la industria y la manufactura. El cambio comenz en

Inglaterra, donde se invent una serie de mquinas y la potencia del vapor remplaz a la del

agua, a la del viento y a la animal.

Esas ventajas dieron a la industria britnica la delantera sobre las de otras naciones, e

Inglaterra trat de impedir la exportacin de las tecnologas nuevas. Sin embargo, finalmente

la revolucin se extendi a otros pases europeos y a Estados Unidos.

Varios inventos de la revolucin industrial contribuyeron mucho al desarrollo de la

manufactura: 1) la mquina de vapor de Watt, una tecnologa nueva de generacin de

energa para la industria, 2) Los principios de la tecnologa de las mquinas herramienta

ocurrieron durante este periodo, se crearon mquinas herramienta para la mayora de los

procesos de remocin de material convencionales, tales como perforar, tornear, rectificar,

fresar, perfilar y 3) la hiladora con varios husillos, el telar mecnico, y otras para la

industria textil, que permitieron incrementos significativos de la productividad; y 4) el

sistema fabril, forma nueva de organizar nmeros grandes de trabajadores de la produccin

con base en la divisin del trabajo y la intercambiabilidad de las piezas manufacturadas.

A fines del siglo XVIII se inici la visin tradicional de la administracin industrial, con el

reconocimiento de Adam Smith de que la subdivisin y la especializacin en el trabajo

arrojaban beneficios econmicos.

A principios del siglo XIX, las condiciones prevalecientes en una fbrica cualquiera eran

deprimentes, laboraban nios de 5 a 12 aos de edad en jornadas diarias de 12 a 13 horas,

seis das a la semana.

A principios del siglo XIX (en 1801), Eli Whitney (inventor de la despepitadota de algodn)

present el concepto de partes estandarizadas, lo cual permiti la intercambiabilidad de las

partes.

La manufactura de piezas intercambiables requiri muchos aos de desarrollo antes de

convertirse en una realidad prctica, pero revolucion los mtodos de manufactura y es un

Ing. Alberto Luna Bracamontes

prerrequisito para la produccin en masa. Debido a que su origen tuvo lugar en Estados

Unidos, la produccin de piezas intercambiables se conoci como el Sistema Americano de

manufactura.

En los comienzos del siglo XX Frederick W. Taylor (1856-1915) cre el nuevo enfoque

cientfico de la produccin. El dirigi y analiz miles de pruebas para identificar las variables

relativas a la produccin. Taylor propuso que la frmula para una produccin mxima inclua

tres elementos. UNA TAREA DEFINIDA, UN TIEMPO DEFINIDO Y UN MTODO DEFINIDO. Por

todas estas aportaciones se considera a Taylor como el precursor de la Administracin

Cientfica.

La administracin cientfica tena varias caractersticas: 1) el estudio de movimientos,

motivado por descubrir el mtodo mejor para ejecutar una tarea dada; 2) el estudio de

tiempos, para establecer estndares de trabajo para cierta labor; 3) el uso amplio de

estndares en la industria; 4) el sistema de pago a destajo y otros planes similares de

incentivos del trabajo; y 5) el uso de conjuntos de datos, conservacin de registros y

contabilidad de costos en las operaciones fabriles.

El pensamiento orientado hacia las operaciones tom un nuevo vigor de la unin entre la

ingeniera y la psicologa, gracias al trabajo en equipo de los esposos Frank y Lillian Gilbreth;

las actitudes mecanicistas del ingeniero Frank fueron disminuidas por las actitudes

humanistas de la psicloga Lillian.

En 1906 Henry Ford proclam la mxima fabricar un coche para todo el mundo con objeto

de fabricar un producto estandarizado, en grandes volmenes, para el mercado de masas, con

lo cual se dio inicio a la produccin en masa. Para lograr su objetivo, Ford se apoy en tres

pilares bsicos: a) La intercambiabilidad de las partes, b) El diseo de un coche sencillo,

duradero y fcil de reparar y c) La cadena de montaje.

Un socio de Taylor Henry L. Gantt desarroll mtodos para establecer la secuencia de las

actividades de la produccin (Grfica de Gantt), los cuales an se emplean. Con su tratamiento

menos restringido de las operaciones hombre-mquina y los conceptos atractivos de

organizacin y motivacin a la teora inicial de Taylor.

Ing. Alberto Luna Bracamontes

En la dcada de los aos treinta, el movimiento en pro de las relaciones humanas reconoci la

gran importancia de la motivacin y del elemento humano en el diseo del trabajo. Elton

Mayo y otros estudiosos desarrollaron esta escuela de pensamiento en la planta de la Western

Electric, donde se llevaron a cabo los hoy famosos estudios de Hawthorne.

En los primeros aos de esta dcada, tambin se dio inicio a la aplicacin de la inferencia

estadstica en la calidad del producto y de las grficas de control, ambas aportaciones de

Walter A. Shewhart, y a mediados de esta, H. F. Dodge y H. G. Roming desarrollaron el

muestreo estadstico en el control de calidad.

A principios de la dcada de los cuarenta, durante la Segunda Guerra Mundial, se comenz a

aplicar un enfoque interdisciplinario a los estudios de los sistemas productivos, de servicios,

etc.

Los aos cuarenta tambin presenciaron el nacimiento de la computadora electrnica (John

Mauchly y J.P. Eckert). En la actualidad su influencia es de vital importancia en toda la

industria.

En la dcada de los 50s se dio un extenso desarrollo de herramientas de investigacin de

operaciones para simulacin, teora de decisiones, programacin matemtica, programas y

equipo de computacin, tcnicas para la programacin de proyectos, tales como PERT y CPM

(A. Charnes, W.W. Cooper, H. Raiffa y Sperry Univac).

En los 60s se desarroll el concepto del Comportamiento Organizacional; que es la

continuacin del estudio de las personas en su medio de trabajo (L. Cummings y L. Porter).

En los aos 60 en la fbrica de automviles Toyota en Japn, comienza a desarrollarse una

nueva filosofa de produccin, que surge de la necesidad de fabricar diferentes modelos de

automviles, en pequeas cantidades y con el mismo proceso de produccin, manteniendo

niveles elevados de calidad y productividad.

En los 70s se alcanza la integracin de las operaciones en las estrategias y sistemas globales.

Aplicacin de las computadoras en la manufactura, en la programacin y el control, y la

planeacin de requerimientos de materiales MRP (W. Skinner, J. Orlicky y O. Wright).

Ing. Alberto Luna Bracamontes

En la dcada de los 80s se dio un uso difundido del Control Total de Calidad y la

automatizacin de las fbricas, sistemas flexibles de manufactura, CAD/CAM, robots, etc. (W.E.

Deming, J.M. Juran, P. Crosby).

Los productos electrnicos han impuesto demandas inusuales a la manufactura en cuanto a

miniaturizacin. La evolucin de la tecnologa ha ido en direccin de agrupar ms y ms

dispositivos en un rea cada vez ms pequea en algunos casos, un milln de transistores

en una pieza plana de material semiconductor que slo mide 12 mm (0.50 in) por lado. La

historia del procesamiento y el montaje electrnicos se remonta a slo unas cuantas dcadas.

La Revolucin cientfico-tcnica o revolucin de la inteligencia y cobra fuerza a causa de la

crisis que experimenta el capitalismo de la poca.

Se encarecieron los recursos energticos y las materias primas.

Se redujeron en crecimiento econmico.

Aument el paro en el sector manufacturero.

Aumentaron las protestas sociales por el deterioro del medio ambiente, entre

muchas otras caractersticas.

Las reas ms representativas de sta son la I+D (investigacin y desarrollo) de la

energa nuclear, las telecomunicaciones y el espacio y Universo as como las ciencias

de la informtica, la robtica y la biotecnologa.

LA PROXIMA REVOLUCION INDUSTRIAL

Factores clave en la prxima revolucin industrial:

1. Uso de tecnologas mixtas (Blended Technology)

2. Personalizacin de masas / personalizacin

3. Centrarse en nichos de especializacin

4. Cuidado del medio ambiente

5. Dimensin de servicio

6. Global networking

7. Clusters dinmicos

8. La nueva geografa - China / India / S Amrica

9. El fabricante inconforme

Ing. Alberto Luna Bracamontes

Actualmente empresas como Ford Motor Company est aportando de nuevo a la siguiente

gran revolucin industrial de la Fabricacin Inteligente con su nueva planta de montaje de

Ford en Michigan. Esta fbrica innovadora y flexible es la nica planta del mundo que

construye vehculos de gasolina, elctricos, hbridos e hbridos con enchufe, todo en la misma

lnea de produccin.

El adjetivo inteligente en la expresin fabricacin inteligente significa una empresa

industrial altamente conectada, con conocimiento. En esa empresa, todas las acciones

comerciales y de operacin estn optimizadas para lograr una mayor productividad,

sostenibilidad y rendimiento econmico.

Las empresas que adoptan la fabricacin inteligente son flexibles, giles y eficientes. Son

receptivas, colaborativas y simplificadas. Son seguras, predictivas y, sobre todo, sostenibles.

Esto no sucede por casualidad. Estas organizaciones siguen una hoja de ruta de tecnologa,

talento e infraestructura que combina comunicaciones seguras, fabricacin inteligente, big

data, cloud computing, modelizacin y simulacin, gestin de la energa y sostenibilidad, y

productividad del ciclo de vida.

Fuentes:

1. Mikell, Groover. Fundamentos de manufactura moderna. Mc. Graw Hill

Interamericana, Mexico D.F. 2007.

2. Shey, John. Procesos de Manufactura. Mc. Graw Hill Interamericana. Mexico D.F. 2002.

3. Marsh Peter. The New Industrial Revolution: Consumers, Globalization and the End of

mass Production. The Organization for Economic Co-operation and Development

(OECD). Paris. Marzo 5 2014.

4. Bernaden John. Fabricacin Inteligente, la siguiente revolucin industrial.

http://blog.emea.rockwellautomation.com/es/2013/07/03/fabricacion-inteligente-

la-siguiente-revolucion-industrial/. Julio 2013.