1. Parte 1: El nacimiento de la tecnologa relacionada con la ciencia2. Innovaciones en los procesosParte primeraEL NACIMIENTO DE LA TECNOLOGARELACIONADA CON LA CIENCIASin embargo, no todos los adelantos realizados en la maquinaria han sidoinventos de personas empleadas en el funcionamiento de las maquinas. Muchos sedebieron a la habilidad de los fabricantes de maquinas, cuando su fabricacin llegoa convertirse en actividad de una profesin especifica; otros se debieron a losllamados filsofos o teorizadores, cuya profesin no consiste en ninguna actividadmaterial, sino en la observacin de todas las cosas; por tal razn, esos hombres soncapaces, con frecuencia, de combinar en una sola las capacidades de los objetos masapartados y distintos. La filosofa o teorizacin, al igual que todas las demsactividades, llega a convertirse, a medida que la sociedad progresa, en profesinprincipal o nica, y en tarea concreta de una clase especial de ciudadanos. Al igual,tambin, de todas las dems actividades, esa profesin se subdivide en gran nmerode ramas distintas, cada una de las cuales proporciona tarea a una casta o claseespecial de filsofos; y ocurre que esta subdivisin de actividades aumenta la destrezay ahorra tiempo en la filosofa, lo mismo que en cualquier otra industria. Cadaindividuo llega de ese modo a ser mas experto en su propia rama de actividad, seconsigue en el conjunto una cantidad mayor de obra y con ello logra considerableaumento la suma total de la ciencia.4Es un anlisis con base cientfica, unido a la aplicacin de las leyes mecnicas y qumicas, lo que permite a la maquina realizar el trabajo que hasta entonces haca el propio obrero. Sin embargo, el desarrollo de la maquinaria solo sigue este rumbo una vez que la industria pesada ha alcanzado un estado avanzado y las distintas ciencias han quedado sometidas al servicio del ca- 17

2. 18 Parte 1: El nacimiento de la tecnologa relacionada con la cienciaCapitulo 1A MODO DE I N T R O D U C C I Npital... La invencin se convierte entonces en una rama del mundo de losnegocios y la aplicacin de la ciencia a la produccin inmediata intenta determinarlas invenciones al mismo tiempo que las solicita.MARX (1858, pg. 592) Cuando adoptamos un nuevo modelo sistemtico de principios econmicos estamosabarcando la realidad de una forma nueva y diferente.SAMUELSON (1967, pg. 10) En el mundo de los computadores y de los viajes espaciales resultainnecesario hacer hincapi sobre la importancia de la innovacintecnolgica. Ya seamos de la opinin del socilogo Marcuse o de lanovelista Simone de Beauvoir, que consideran la tecnologa sobre todocomo un medio de esclavitud y destruccin humana, o de la de AdamSmith, que ante todo la juzga una fuerza prometeica liberadora, todosestamos implicados en su desarrollo. Por mucho que lo deseemos, nopodemos eludir su impacto sobre nuestras vidas cotidianas, ni los dilemasmorales, sociales y econmicos que nos plantea. Podremos maldecirla obendecirla, pero no podemos ignorarla. Los economistas menos que nadie pueden ignorar la innovacin, unacondicin esencial del progreso econmico y un elemento critico en lalucha competitiva de las empresas y los Estados nacionales. Al rechazarla tecnologa moderna, Simone de Beauvoir es coherente con su preferenciadeliberada por la pobreza. Pero la mayora de los economistas hantendido a aceptar con Marshall que la pobreza constituye una de lascausas principales de la degradacin de una gran parte de la humanidad.Su preocupacin por los problemas del crecimiento econmico naci de lacreencia de que la pobreza masiva de Asa, frica y Amrica Latina y lapobreza, menos acuciante, que aun existe en Europa y Norteamrica, eraun 19 3. 20Parte 1: El nacimiento de la tecnologa relacionada con la ciencia 1. A modo de introduccin 21mal evitable al que poda y deba ponerse coto, y tal vez, llegadoel momento, eliminar.se han detenido a examinarlo. Jewkes y sus colegas han explicadoEn pocas recientes se han puesto en tela de juicio, cada vez en esta paradoja sobre la base de tres factores: ignorancia de las Cien-mayor medida, tanto la deseabilidad como la posibilidad de lograrcias Naturales y de la tecnologa por parte de los economistas; sueste objetivo. Sin embargo, la innovacin encierra importancia nopreocupacin por los problemas relativos al ciclo econmico y als6lo para aumentar la riqueza de las naciones en el sentido limitado empleo; y la falta de estadsticas adecuadas (Jewkes, Sawers yde una prosperidad mayor, sino en el mas fundamental de permitir Stillerman, 1958).al hombre hacer cosas que hasta ahora no se haban hecho nunca. Estos factores tal vez expliquen en parte el abandono en que sePermite modificar, para bien o para mal, toda la calidad de la vida. encuentra la innovacin, pero no pueden esgrimirse para justificarlo,Puede significar no solo un mayor volumen de unos mismos bienes, ya que todos ellos pueden subsanarse, al menos en cierta medida.sino una estructura de bienes y servicios que hasta entonces noJewkes y sus colegas lo demostraron ya en su estudio sobre Lashaba existido, excepto en el mundo de la imaginacin. fuentes de la invencin, y ha quedado confirmado por otros trabajosAs, pues, la innovacin resulta critica no solo para aquellos que empricos anteriores y posteriores.desean acelerar o sostener el ritmo de crecimiento econmico en este yEl abandono en que se tena a la invencin y a la innovacinen otros pases, sino tambin para quienes, alarmados nicamenteno se deba exclusivamente a las preocupaciones de otra ndole por partepor la cantidad de bienes, desean modificar el rumbo del progreso de los economistas ni a la ignorancia de estos sobre tecnologa; loseconmico o concentrar su atencin en la mejora de la calidad deeconomistas eran al tiempo victimas de sus propios supuestos yha vida. Asimismo resulta crtica para la conservacin a largo plazocompromisos respecto de sistemas aceptados de doctrina. Estos sistemas,de los recursos y para la mejora del medio ambiente. La prevencinpor lo general, consideraban que el flujo de nuevos conocimientos,de muchas de las formal de contaminacin y el reciclaje de inventos y de innovaciones caa fuera del marco de los modeloseconmico de los productos de desecho dependen igualmente del econ6micos o, expresado de forma mas precisa, los conceban comoprogreso tecnolgico. . Un sector muy amplio de la teora econmicaEn el sentido ms amplio, los economistas siempre han recono- centraba su atencin en el anlisis a corto plazo de las fluctuaciones decido la importancia primordial de la innovacin tecnolgica para el la oferta y la demanda de bienes y servicios. Aunque de gran utilidad paraprogreso econmico. El famoso primer capitulo de La riqueza de lasotros muchos fines, estos modelos por lo comn excluan de sunaciones de Adam Smith entra inmediatamente a estudiar losestudio los cambios en la estructura econmica y social al partir de la y la forma en la que la divisin del hiptesis tradicional de ceteris paribus (). Incluso cuando, durante la dcada de 1950, los economistaseconoma capitalista asigna un papel central a la innovacin tcnicacentraron su atencin cada vez en mayor medida sobre los problemasde los bienes de capital: >. Marshall no , quedando centrado el inters en el factordudo en sealar el como el motor principal del pro-tradicional: inputs de mane, de obra y de capital, considerndose elgreso en la economa. Un tpico libro de texto de antes de la guerra como un factor que comprendaafirma en el capitulo sobre (Benham, 1938, pg.. 319). Endems>> revesta una enorne importancia, pero hasta pocas muynuestros das, Samuelson ha llegado a una conclusin casi idntica. recientes no se ha convertido en materia de un anlisis econmico Pero aun cuando la mayor de los economistas han dado su res- sistemtico. Por lo que puedan valer, la mayora de los estudiospetuosa aprobacin al cambio tecnolgico, pocos han sido los queeconomtricos sobre el crecimiento en los pases industrializados 4. 22 Parte 1: El nacimiento de la tecnologa relacionada con la cienciaatribuyen la mayor parte del crecimiento computado al en conocimientosnuevos y su difusin, mas que la inversin en ladrillos ymaquinas. Sin embargo, todo nuestro aparato de pensamiento eco-nmico, as como todo nuestro sistema de indicadores estadsticos,siguen orientados en gran medida hacia el enfoque de bienes y ser-vicios .Sin lugar a dudas, esta actitud habr de cambiar durante lasprximas dcadas, aunque no sea mas que por la razn de que lasindustrial especializadas dedicadas a generar y distribuir cono-cimientos proporcionaran trabajo a un gran porcentaje de lapoblacin activa. El modelo de Bernal (1958) sobre patronesprobables de empleo futuro (figura 1) es puramente especulativo ytal vez exagere la futura participacin de , peromuestra el tipo de cambio fundamental que esta teniendo lugar. Laagricultura, que en el pasado daba trabajo a la casi totalidad de lapoblacin, ocupa actualmente a menos del 10 por 100 en laseconomas mas avanzadas (si bien a mas del 50 por 100 en muchospases menos desarrollados). No solo ha comenzado a decrecer laparticipacin de la a medida que ha aumentado la de los, sino que dentro de la y los cada vez es mayor el nmero de personas dedicadas mas que aplicar el stock existente de conocimientos. Solo pretende-primordialmente a generar y difundir informacin en vez de mos ponerbienes.en claro el punto fundamental de que para cualquier tcnica determinada De hecho, y si se adopt a una definicin muy amplia para lasde produccin, transporte o distribucin, existen unas limitaciones a computadoras y de informacin de todas clases y ser-de la mano de obra, un sistema eficaz de comunicaciones, lavicios profesionales dedicados al anlisis y difusin de informacin.inversin adicional de capital, las economas de escala, los cambiosTodas estas actividades entraan importancia para la tarea de ge-estructurales, la reorganizacin de una planta y la aplicacin de losnerar, difundir y aplicar lo s progresos de la tecnologa, aunqueconocimientos para la gerencia de empresas pueden considerarsealgunas de ellas resultan mas importantes en un sentido mas amplio todas ellas como la explotacin sistemtica y las > depara el campo del esparcimiento. los descubrimientos cientficos y la innovacin tecnolgica. En su sentido mas fundamental, la adquisicin de nuevos conocimientosEl sistema de Investigacin y Desarrollo (R y D) constituye la base de la civilizacin humana.En consecuencia, resulta mas que justificado concentrar nuestraLas actividades de investigacin e invencin solo constituyen un atencin en el flujo de nuevas ideas, inventos e innovacionespequeo porcentaje de este vastsimo complejo de las . La fuerza de trabajo profesional ocupada en la tienen lugar, cada vez en mayor medida, en el seno de institucionesinvestigacin y en el desarrollo experimental solo representa un 2 especializadas, unto en la economas como depor 100 del total de la poblacin activa en Estados Unidos y : la red de Investigacin y Desarrollo Experimental>>menos del 1 por 100 er 1 la mayora de los dems pases. Pero el (Research andExperimentalDevelopment). Estesistemasistema de Investigacin v Desarrollo se encuentra en el ncleo de profesionalizado se conoce abreviadamente, por lo general, mediantetodo este complejo, ya que en la sociedad contempornea origina un las iniciales en los pases occidentales y por < engran porcentaje de las materias primas, productos, procesos yla URSS. Su desarrollo representa quiz el cambio social ysistemas nuevos y perfeccionados, que constituyen la fuente ultima econmico mas importante dentro de la industria del siglo XX. Eldel avance econmico. Con ello no queremos subestimar la impor-presente libro esta dedicado primordialmente a ]as innovaciones quetancia de la difusin del conocimiento atravs del sistema educativo,han surgido del sistema profesional R y D y a la asignacin dela formacin industrial, los medios masivos, los servicios derecursos para este sistema. Su interaccin con otras industrias delinformacin y dems cauces. Ni tampoco estamos negando el hechoconocimiento y con la produccin y comercializacin industrial reviste una enorme impor- 6. 26Parte 1: El nacimiento de la tecnologa relacionada con la ciencia 1. A modo de introduccin27 tancia para cualquier economa, pero hasta pocas muy recientes no se laSin embargo, en la poca en que Schumpeter escribi sus obras, ha hecho objeto de un estudio sistemtico. La poltica adoptada enexista ya una red de laboratorios de investigacin organizada y de cualquier pas para la R y D, ya sea implcita en el sentido de uninstituciones relacionadas dentro del Estado, de las universidades y , o explicita en la forma de unas metas de la industria que daban trabajo a un equipo profesional con y unas estrategias nacionales, constituye el elemento principal de la dedicacin absoluta. Esta puede someterse a poltica aplicada a la ciencia y la tecnologa, o, dicho de forma mas anlisis econmico igual que cualquier otra. Su es un flujo breve, de la poltica cientfica nacional. Un espectro mas amplio dede informacin nueva, tanto de carcter general (el resultado de la servicios cientficos y tecnolgicos (STS) vincula el sistema R y D investigacin ) como relacionada con las con la produccin y las actividades tcnicas rutinarias. Los STSaplicaciones especificas (investigacin < ). Esta formado incluyen actividades tales como el control de calidad, los serviciosasimismo por un flujo de modelos, esquemas, diseos, prospectos y de information, informes y estudios de factibilidad Z. Asimismo prototipos para productos nuevos, o de plantas piloto y montajes resultan esenciales para una innovacin eficaz y pueden jugar unexperimentales para nuevos procesos ( (1776). (1934) seal con toda razn la tarea decisiva que le cabe al Pero aun cuando el ya haba sealado la importancia de los empresario en este complejo proceso de innovacin (ya sea publico filsofos naturales> (la expresin < no empez a utilizarse o privado). Pero no concedi a la generacin y difusi6n de loshasta el siglo XIX), en su poca el avance de la tecnologa se inventos e innovaciones el tratamiento de tema independiente de debi6 en gran medida a la inventiva de las personas que traba- estudio econmico ni, en ningn sentido, de output del trabajojaban directamente en el proceso de produccin o que estaban organizado de Investigacin y Desarrollo Experimental. Mucho ntimamente asociadas a l: > en relacinen las industrial en que el trabajo se encuentra muy subdividido con la poltica econmica (vase Solo, 1951). fueron primitivamente inventos de operarios corrientes>> (Smith, 1776, pg. 8). El progreso tcnico fue rpido, pero las tcnicas eran tales 2 Estas actividades se definen y describen en el Apndice.que la experiencia y el ingenio mecnico motivaron mu- 7. 1. A modo de introduccin tecnologa relacionada con la ciencia Parte 1: El nacimiento de la 29chas mejoras como resultado de la observacin directa y la experi-mententacin a escala reducida. La mayora de las patentes de aquel perodose debieron a o que realizaban sus propiostrabajos de paralelamente a la produccin o de forma privada. La profesionalizacin de la R y D industrialLas caractersticas que distinguen a la R y D industrial moderna son suescala, contenido cientfico y grado de especializacin profesional. Una partemucho mayor del progreso tecnolgico se debe en la actualidad a las tareasde investigacin y desarrollo, realizadas en laboratorios especializados o ent plantas piloto a cargo de un equipo cualificado con dedicacin plena. Este trabajo es el que se registra en las estadsticas de R y D. Lo que no resultabapractico era computar el trabajo de invencin, con dedicacin parcial y decarcter aficionado, del siglo xrx. Por tanto, nuestras estadsticas de R y Dconstituyen una autntica medida del grado de profesionalizacin de estaactividad. La profesionalizacin va asociada a tres cambios principales1. El carcter cada vez mas cientfico de la tecnologa, lo cual no essolamente valido para los procesos qumicos y electrnicos, sino a menudotambin para los mecnicos. Las personas que desean hacer avanzar el estadode esta ciencia precisan en la actualidad de un cuerpo formal de, as como de experiencia practica.2. La complejidad creciente de la tecnologa, por ejemplo, la `sustitucinparcial de los sistemas de produccin por lotes> o > se convierte en un inters creado y un poltico, tanto enacortarse el periodo de gestacin de las innovaciones? Que tipo de el sector industrial como en el militar. En el ultimo capitulo de este firmas son las mas propensas a asimilar las innovaciones y en que libro examinaremos algunos de estos problemas. condiciones de mercado? Que clase de incentivos estimulan en Tampoco conviene exagerar el grado de especializacin. Muchasmayor medida la invenci6n y la innovacin? C6mo se propagan las invenciones importantes son obra todava de ingenieros deinnovaciones a travs de la economa? Contribuyen las univer- produccin o inventores privados, y muchas de las mejorassidades de manera significativa a la innovacin industrial? Este es introducidas con cada proceso nuevo se deben a las personas queel tipo de cuestiones que los economistas se preguntan sobre el sis- realmente trabajan con el. En algunas empresas existen departamentos tema R y D. Asimismo deberan plantearse algunos interrogantes o de o secciones , cuya funcin es a mas fundamentales sobre la relacin de las innovaciones con los menudo intermedia entre la de R y D y la de Produccin, y quevalores humanos de mayor amplitud. Constituyen las metas prin- con frecuencia puede contribuir en mucha mayor medida al cipales de la ciencia y la tecnologa la forma mas id6nea de utiliza- perfeccionamiento tcnico de un proceso existente que el ci6n de estos recursos. departamento formal R y D, definido de forma mucho mas limitada. Existe una enorme reluctancia a enjuiciar con este enfoque los Pero indudablemente el equilibrio ha quedado alterado, y es esta procesos de la invencin e investigacin. Uno de los resultados ha especializacin de la funcin R y D la que justifica expresiones sido que la mayora de los estudios sobre la invencin y la como la , y seria ridculo afirmarmistas como por los cientficos, si bien por razones diferentes. Enque la industria moderna es en la actualidad exclusivamente cuestin decualquier caso favoreci el enfoque de < y de < para la ciencia y la tecnologa, lo cual no solo aborto lossigue siendo un fontanero, el un engrasador y elintentos de comprender el proceso social de la innovacin, sino quetecnlogo en productos alimenticios>> aun no ha desbancado aladems puso en peligro toda la relacin futura entre ciencia,cocinero. Tal vez nunca lo consiga.tecnologa y sociedad. Lo que no se comprende, a menudo se temeSin embargo, se ha producido un cambio de extrema importanciao se puede convertir en objeto de hostilidad. Aun cuando pueda en la forma de ordenar nuestros conocimientos de las tcnicastener una justificacin terica compleja, una poltica implcita deutilizadas en la produccin, distribucin y transporte de bienes. en cuanto a la ciencia y la tecnologa puedeAlgunas personas denominan este cambio tecnologa>>, sin mas;parecerles a muchos una cosa de azar, lo mismo que una polticaotras prefieren hablar de tecnologa avanzada>> o y la nuevos y algunos de ellos a cargo de los ingenieros y operarios deson . La relacin se ha hecho mucho mas ntima y el produccin. El adquiere importancia pordepartamento R y D industrial profesional es a la vez causa yderecho propio. Todo esto ha venido a acentuar la importanciaefecto de esta nueva intimidad. Dos estudios empricos muy relativa del grupo especializado de R y D y de los departamentosimportantes, uno ingles (Gibbons y Johnston, 1973) y el otro de ingeniera o de servicio tcnico y a restrsela al . En las industrial mas modernas, el personal de R y D,demostrado con cierto rigor la importancia de la y laas como otros departamentos tcnicos y secciones OR, han decomunicacin con la comunidad cientfica para la innovacin tcnicadedicar a menudo gran parte del tiempo a resolver pegas sobrecontempornea. Como quiera que la relacin es de interaccin, el la marcha, esto es, a resolver dificultades que surgen en eltermino tecnologa resulta por lo proceso normal de produccin y a los que ellos han de buscargeneral preferible al de tecnologa con susolucin. Esta no es una funcin exactamente de R y D, peroimplicacin de movimiento de ideas unidireccional yilustra la nueva posicin del equipo de produccin, La utilizacinsupersimplificado. Marx hablo de la maquina como la de la ciencia en el sistema industrial, pero esta expresincadenas de produccin en la industria de los semiconductoresesta mucho mas justificada aplicndola al departamento de R y D. constituye otro indicio de este cambio, lo mismo que los ensayos Otros historiadores y economistas, en especial Hessen (1931), que efecta antes que nadie la R y D con los instrumentos y Musson y Robinson (1969) y Jewkes (1958), han insistido en quemquinas nuevas. ya en los siglos xvII, xviii y XIX exista una fuerte interaccin Este hecho tambin lo revelan las estadsticas sobre patentes entre la ciencia y la tecnologa industrial. No les falta razn, pero para las distintas lamas de la industria. En la ingeniera ello no modifica el hecho de que la R y D profesionalizada, mecnica las solicitudes por cuenta de individuos privados son realizada dentro de la propia industria, ha colocado dicha relacin una cantidad importante comparada con la de las patentes de sobre una base regular y sistemtica y a una escala bastante massociedades, pero en la rama de la electrnica y los productos amplia. qumicos su numero es muy reducido. (Vase tambin captulo 3, Este cambio ha afectado en especial al diseo de nuevos pro-tabla 8.) El contenido cada vez mas cientfico de la tecnologa y la ductos, pero las nuevas tecnologas relacionadas con la ciencia creciente subdivisin y especializacin dentro de la misma ciencia tambin afectan a la forma en que se realizan en la produccin lashan a c_-ido a problemas serios de comunicacin entre el mejoras y las modificaciones. Como ya hemos sealado, en las in-especialista y el lego. Estos problemas se han visto acentuados dustrias de antao estas podan introducirse casi siempre y por los participantes directos en el proceso dedisciplinas y de las artes y las ciencias. Para muchas personas, produccin. La subdivisin de los procesos mecnicos no elimino estas tendencias a, unidas a alguno de los aspectos desagradables esta posibilidad. De hecho, como observaron Adam Smith y Marx,de la industrializacin moderna, han aumentado la sensacin de los propios trabajadores eran a menudo los autores de alienamiento res o de la tecnologa moderna, hasta el punto de invenciones que desembocaban en nuevas subdivisiones. Pero la preguntarse si resulta deseable toda innovacin adicional. Estas introduccin de los procesos en cadena en la industria qumica, y personas opinan todo el sistema es como una fuerza irresistible, del control y automatizacin electrnica en otras ramas de la incontrolable e impredictible que esta arrasando la sociedad industria, significa quehumana con su es- 11. 36Parte 1: El nacimiento de la tecnologa relacionada con la ciencia1. A modo de introduccin37tela. En vez de que la tecnologa este al servicio de los seresque su constatacin y corroboracin por investigaciones aplicadas hanhumanos, en ocasiones parece que ocurre todo lo contrario. Lasido insuficientes. Aunque el libro describe los resultados derepeticin constante de la frase acuitada: abstracta esciencia y de innovacin tcnica. Asimismo sostenemos que elun dispositivo ficticio que posee muy poco valor para lamecanismo de demanda del mercado para la innovacin de los bienescomprensin de la funcin de la R y D industrial. Con el fin dey servicios de consumo presenta deficiencias graves. Pero no resulta poder establecer generalizaciones tiles sobre la R y D en relacinfcil ni mucho menos comprender o controlar este complejocon el comportamiento de la firma, resulta esencial situar elsistema, y el alto grado de autonoma de que disfruta es en partecrecimiento de este fenmeno de manera inequvoca dentro de unconsecuencia de esta dificultad. Las sociedades socialistas tampococontexto histrico. Un Robinson Crusoe nos sirve de muy poco, yhan encontrado soluciones demasiado satisfactorias.un enfoque hipottico-deductivo puro resulta intil sin un procesoCon esto no estamos negando que un sistema puro de < laissez-preliminar de observacin y descripcin. Esto constituye la finalidadinnover resulte inaceptable. Ni tampoco estamos negando la im-de la parte primera. Esta diseada para ilustrar los tres aspectosportancia suprema de los valores humanos a la hora de decidir si bsicos de la aparicin del sistema R y D industrialpromocionar o detener los distintos desarrollos tcnicos nuevos. Laprofesionalizado y que hemos descrito anteriormente: la complejidadinnovacin tcnica no tiene por que ser un proceso puramente alea- creciente de la tecnologa, una mayor escala de los procesos y latorio o arbitrario, pero el control depende de la comprensin y unaespecializacin de las labores cientficas. Esta descripcin histricaparte importante de esta comprensin esta relacionada con losse propone, por supuesto, conducir a la generacin y examen deaspectos econmicos del proceso, tales como costes, rendimiento de hiptesis con una mentalidad sistemtica.la inversin, estructura del mercado, tasa de crecimiento y Toda la parte segunda esta dedicada a pasar revista a las prue-distribucin de los posibles beneficios. Todava conocemos bas empricas que pueden aducirse para apoyar o refutar distintasdemasiado poco acerca de estos aspectos econmicos de la teoras contemporneas sobre la innovacin, en particular coninnovacin, pero lentamente hemos comenzado a construir un relacin al comportamiento de las empresas. Las pruebas utilizadascuerpo de observaciones y generalizaciones sistemticas, junto con incluyen tanto el material histrico, mencionado en la partehiptesis explicativas corroboradas en diversa medida por los datosprimera, como otros estudios que tienen alguna conexin con losempricos. Indudablemente algunas de estas hiptesis quedaranproblemas. As, el tema principal de la parte primera es larefutadas o modificadas, en su totalidad o en parte, por observaciones descripcin y el contexto histrico, el de la parte segunda el anlisis,y experimentos futuros. A medida que se va ampliando nuestro y el de la parte tercera las medidas polticas. Algunos lectores tal vezconocimiento tambin aumenta la posibilidad de utilizar lasdeseen saltarse los detalles histricos que se presentan en la parteinnovaciones de forma mas satisfactoria. primera, pero descubrirn que las partes segunda y tercera hacen constantemente referencia, en calidad de ilustracin y corroboracin,Estructura del libro a casos citados en la parte primera, y que algunos de los problemas analticos se plantean de forma provisional a lo largo de esta Este libro refleja el estado relativamente elemental de nuestro parte al final de cada capitulo. Complicados problemas de medicin Iconocimiento actual. Las generalizaciones son provisionales, dadose dis- 12. 38 Parte 1: El nacimiento de la tecnologa relacionada con laciencia1. A modo de introduccin 39 TABLA 3. Intensidad investigadora por ramas de la industria; fon- Tabla 2. Intensidad investigadora por ramas de la industria; gastos en R ydos para R y D en tanto por ciento de las ventas netas de las compaas D como porcentaje del output neto, Reino Unido, 1968-9a que realizan investigacin, Estados Unidos, 1970Grupo industrial Gastos en R yGastos en R y D PorcentajeD como millones de R y D porcentaje del financiadoGastos em R y Doutput netopor elem % de las ventas Gastos em R y DEstadoGrupo industrial netas Total Financiado total % financiado por las$000por el Estado Toda la industriaa 4 648,9 30,4 companias Equipo aeroespacial 39,1 191,6 72,3Toda la industri.a3,8 2,2 17.18945 Electrnica y telecomunicaciones19,6 121,940 Refino de petrleo12,212,6 Aeronutica y misiles 18,33,9 5.173 79 Motores industriales y marinos8,3 7,324,8Equipo electrnico8,7 4,1 2.578 53 Plsticos 7,9 13,1 Otros equipos elctricos6,6 (3,3)b1.641 -50 Productos farmacuticos720,2 Drogas y medicinas5,9-5,7486 -3 Instrumental cientfico 5,5 15,219 Instrumentos cientficos5,9 4,369427 Maquinaria elctrica5,3 17,2 Productos qumicos industriales 4,3 3,6 1.075 15 Productos qumicos4,6 48,2 Maquinaria4,2 3,5 1.727 16 Vehiculos automviles 4,2 45,7 3,2 Equipos receptores de radio y TV3,6-3,5105 -2 Aparatos elctricos en general3,9 12,7 7,1 Vehculos automviles 3,5 2,9 1.475 17 Plantas industriales2,8 9,339,2Otros productos qumicos2,3-2,1250 -8 Aparatos mecnicos en general 2,3 24,7 7,3 Artculos de caucho 2,1 1,723817 Artculos de caucho 2,2 5,9Productos de piedra, yeso y vidrio1,9 1,91882 Maquinaria textil 2,2 2,4Productos metlicos fabricados1,2 1,1183 3 Maquinaria agrcola 2,21 Refino y extraccin de petrleo 1,11 6087 Mquinas herramientas 2,1 5,45 Metales no frreos y sus productos 1 1 134 7 Productos de piedras, canteras y vidrio 2,1 12,6 Metales frreos y sus productos 0,7 0,7131 1 Electrodomsticos22,7Papel y sus derivados 0,7-0,71190 Metales no frreos 26,2Otras manufacturas0,7-0,7 98 -1 Equipos mecnicos 1,4 3,5Textiles y vestido0,5-0,4 64 -5 Hierro y acero1,3 10,4 Productos alimenticios y similares0,4 0,4196 1 Textiles y fibras artificiales1,1 12,3 Madera, sus productos y muebles 0,4-0,4 24 0 Alimentos, bebidas y tabaco 1,1 20,9 Productos metlicos en general0,8 7,6 Construccin naval0,8 2,430,1 a Ntese que esta tabla difiere de la tabla 2 en dos aspectos muy importantes: Otras manufacturas0,8 2,9 1. Los datos para Estados Unidos estn calculados como porcentajes de las Equipo ferroviario0,5 0,3 ventas netas, mientras que los del Reino Unido son un tanto por ciento del Madera, muebles, papel y artes grficas 0,58output neto. Vestido, calzado y cuero0,2 1,1 2. Los datos norteamericanos son slo de compaias que realizan R y D. Los Construccin0,1 3,3 del Reino Unido se refieren a todas las compaias. b Las cifras entre parntesis son estimaciones del autor.aEl R y D del reactor nuclear de la Atomic Energy Authority represento unos 50 millones de libras.Fuente: National Science Foundation (1972), tablas 3, 7, 8 y 40.El R y D de las Empresas publicas no aparece aqu, pero puede consultarse la tabla 19 en laspaginas 148 y 149.Fuente: Economic Trends (1970); Board of Trade Journal (1969); Centre for the Study of IndustrialInnovation (1971b). 13. 40Parte 1: El nacimiento de la tecnologa relacionada con la cienciacuten por primera vez en el capitulo 3 y con mayor detalle en losApndices.La parte primera (captulos 2-4) versa, desde un punto de vistahistrico-descriptivo, sobre la investigacin, invencin e innovacinen las plantas qumicas y de refino de petrleo y en las de energanuclear (capitulo 2), en las sustancias sintticas (capitulo 3) y en laelectrnica (capitulo 4). La seleccin no se ha efectuado al azar.Esta basada en proyectos de investigacin que se llevaron a cabo enel Instituto Nacional de Investigacin Econmica y Social (NIESR)en Londres y en la Unidad de Investigacin sobre PolticaCientfica (SPRU) en la Universidad de Sussex durante la dcadade 1960.El profesor Barna, el iniciador de los estudios del NIESR (1963),analizo y comparo la tasa de crecimiento de un gran numero deproductos de la industria y del comercio mundial para los anosposteriores a la segnda guerra mundial. Este anlisis revelo laexistencia de tres familias principales de productos nuevos derpido crecimiento: la electrnica, las sustancias sintticas y losproductos qumicos orgnicos relacionados. Presentan una tasa decrecimiento bastante superior a la media para todo el periodo pos-terior a la guerra; por lo general excede del 10 por 100 anual agre-grado. Esta cifra puede confirmarse mediante la comparacin directade las estadsticas industrial y comercial de cualquier pas industria-lizado desarrollado. Los productos y procesos nuevos son, por locomn, los grupos o de productos con crecimiento masrpido, si bien este ha podido verse frenado un poco al alcanzar lafase en que son incluidos en las estadsticas oficiales.Estas industrias (electrnica, plantas qumicas y para refinado delpetrleo, plsticos, nuclear) apenas existan antes del siglo XX y soncaractersticas de las nuevas industrias basadas en la investigacin.Todas ellas son ; esto es, poseen una altaproportion de personal profesional de R y D en relacin con la mano deobra total, o de gastos para R y D con respecto al output neto(tablas 2 y 3). Si excluimos la aeronutica militar, representanaproximadamente la mitad de toda la R y D industrial en la mayora delos pases. Adems, las firmas de estas industrias muestran una tendencia a> y las industrias mas tradicionales. Esto puedeobservarse claramente en el impacto de la industria qumica sobre lostextiles, los productos alimenticios y los materiales de construccin; de laindustria electrnica sobre la tcnica de la precisin, las maquinasherramientas y la industria 14. 42 Parte 1: El nacimiento de la tecnologa relacionada con la ciencia1. A modo de introduccin43editorial; y de la industria de procesos qumicos sobre la elabora-presas efectuaron las principales innovaciones? Hasta que puntoci6n de metales y de productos alimenticios. Incluso para una indus- fueron el resultado de una R y D profesionalizada? Cunto setria tan tradicional como la cermica, un estudio reciente (Macklin, tardo en desarrollar y lanzar los nuevos productos y procesos?1973) ha demostrado el grado de cambio tecnolgico que ha tenido Cul fue el coste? Cules fueron las expectativas de los gerentes ylugar como resultado de la innovacin, basada en la ciencia, en el las presiones que condujeron a la decisin de innovar? Cules sonsuministro de materias primas. Este libro tiene el prop6sito de quelas implicaciones para la teora de la empresa?las industrial descritas en los captulos 2 al 4 representen las ten-Aun cuando el enfoque est centrado en los aspectosdencias mas importantes del cambio tcnico, no que constituyan uneconmicos, ello no significa que las facetas tcnica, psicolgica opromedio o una muestra aleatoria.de otra ndole carezcan de importancia? Evidentemente tal postura La seleccin de estas industrias proporciona igualmente un equi-seria absurda. Podra criticarse, con raz6n, que seria de desear unalibrio razonable en el campo que abarcan las innovaciones de pro-teora mas integrada de la innovacin, pero ello rebasara losductos finales, las innovaciones de procesos, las innovaciones de energalimites de este breve texto. De todas formas, en el capitulo final sey las innovaciones en las materias primas. Esta amplitud del estudio estudian algunos de los temas sociales mas amplios involucrados enresulta conveniente toda vez que las cuatro categoras son vitales la poltica de innovacin tcnica.para el progreso econmico *.Al estudio, en gran medida hist6rico-descriptivo, de la parte En la parte primera nos ha sido imposible describir con todoprimera sobre la innovacin tcnica en los sectores de los plsticos,detalle todas y cada una de las invenciones, ya que cada una me- la electrnica, las plantas de proceso y la energa nuclear le siguenrece por derecho propio un libro aparte. En la bibliografa se citan una consideraci6n analtica, en las partes segnda y tercera, dealgunos de los libros que se han escrito al respecto. Nuestroalgunas de las implicaciones generales para la teora de la innovacin.propsito aqu consiste en seleccionar solamente algunas de lasLos captulos 5 y 8 estn dedicados a problemas de la empresa encaractersticas mas importantes de las innovaciones para examinarlas relaci6n con la innovacin. El capitulo 9 examina las implicacionesdesde el punto de vista del economista. La atencin dedicada a los para una poltica cientfica nacional.aspectos tcnicos de las innovaciones, lo mismo que a las En la secci6n analtica se afirma que la profesionalizaci6n de lacaractersticas personales de los inventores e innovadores, es R y D descrita en la parte primera tuvo consecuencias de largomnima. Nos hemos centrado en cuestiones tales como coste, alcance para la naturaleza de la lucha competitiva entre las firmas,patentes, tamao de la empresa, comercializacin y desfasestanto en el mercado nacional como en el mundial. En el capitulo 5temporales. Que tipo de em- se estudian los factores que condujeron al xito o al fracaso en esta nueva modalidad de lucha competitiva, dejndose para el * Nota acerca de la seleccin de industrial en este libro.-El Survey of Current capitulo 6 las implicaciones para el tamao de la empresa. En ge-Business en los Estados Unidos publica peridicamente unas tablas muy tiles que neral, el crecimiento de la R y D industrial ha favorecido a larelacionan varios centenares de productos con arreglo a su tasa de crecimiento. Lasempresa grande y ha contribuido al proceso de la concentracinque crecen a mas del 7 por 100 anual se clasifican como . De un centenar de tales productos, la mitad aproximadamente son qumicos,farmacuticos o electr6nicos; del resto, un 15 por 100 son productos de consumo duraderos o en algunos tipos de innovacin. La sociedad internacional giganteelectrodomsticos, y un 10 por 100 artculos relacionados con la industria del autom6vil.posee la gran ventaja de poder repartir sobre un volumen de ventasSin embargo, la lista de no incluye ninguna de nuestras industrias muy grande los altsimos costes de desarrollo de ciertos tipos deseleccionadas, aunque incluya muchas que se han visto adversamente afectadas por suinnovacin y de los servicios tcnicos asociados. Este es un activocompetencia. Por consiguiente, puede decirse con razn que nuestra seleccin degrupos de productos es representativa de las industrias en las que la innovacin se ha enorme en industrias tales como la de computadores, telecomuni-concentrado durante los ltimos cincuenta aos. Junto con la aeronutica, estas hancaciones, turboalternadores, refineras, aeronutica y productossido las industrias de crecimiento mas rpido en los Estados Unidos y en el Reinofarmacuticos. Pero tanto en las firmas grandes como en lasUnido (vase figura 2 y capitulo 7). pequeas, la innovacin tcnica posee la carcterstica de un alto grado de 15. 44 Parte 1: El nacimiento de la tecnologa relacionada con la ciencia 1. A modo de introduccin45incertidumbre. El capitulo 7 expone los problemas que se le plantean aEn dicho capitulo se afirma que las prioridades del periodola empresa al tener que hacer frente a este alto grado de 1945-70 han venido determinadas en gran medida por la guerraincertidumbre en la administracin de la innovacin.fra. El apoyo por parte del gobierno a la R y D aeronutica, nu-El tipo de tanteo y adopcin experimental de decisiones que clear y electrnica ha sido masvo y eficaz. Las empresas de estascarcteriza al proceso de innovacin no resulta compatible conindustrias entraron a formar parte de un complejo militar-industrialteoras de la empresa que postulan un alto grado de exactitud enespecial, en el que la innovacin subvencionada por lalos clculos de inversiones o un amplio conocimiento previo de lasAdministracin era normal. En la ultima parte del siglo XX seconsecuencias del comportamiento de la firma. La incertidumbredeberan fijar prioridades bastante distintas y la poltica nacionalasociada a la innovacin es tal que las diferencias de opinin sobredebera preocuparse en promocionar innovaciones de otro tipo. Sela deseabilidad de proyectos y estrategias alternativas constituyen lanecesitara una gran cantidad de R y D para hacer frente a losnorma mas que la excepcin. Esto significa que la firma esproblemas del medio ambiente, para asegurar suministros a largotpicamente la arena de debates polticos entre los defensores de plazo de energa barata, para pechar con las limitaciones de loslos distintos cursos de actino y que alrededor de estos temas serecursos naturales, para desarrollar sistemas mucho maslibraran las luchas por el poder. satisfactorios de transporte y construccin y, en general, paraTodo esto conduce a una reconsideracin de la teora de lamejorar la calidad de la vida en los pases industrializados. Laempresa en el capitulo 8. La firma trata de utilizar la R y D y funcin de la R y D se hace aun mas critica en lo referente a losotros servicios cientficos y tcnicos con el fin de reducir la incer-problemas del subdesarrollo. Este redesplazamiento de lostidumbre con que se enfrenta. Pero la naturaleza de la R y D es recursos escasos de R y D para satisfacer las prioridades mastal que las incertidumbres tcnicas y en cuanto al mercado siguen urgentes no parece probable que se produzca nicamente comoexistiendo por mucho que la empresa ponga de su parte. De hecho,consecuencia de los factores de mercado a corto plazo. Por tanto,algunos tipos de R y D pueden aumentar la incertidumbre. En debe constituirse en la preocupacin primordial de la polticaconsecuencia seguir reinando un alto grado de inestabilidad y la nacional para la ciencia y la tecnologa y, cada vez en mayor medida, detoma de decisiones en la empresa continuara parecindose mas a un la poltica internacional.proceso de ir tirando que al calculo ordenado y racional tan queridoAunque la reasignacin de los recursos para R y D posee unde la teora neoclsica.carcter vital, solo es un aspecto subsidiario de la cuestin real-Esta conclusin posee algunas implicaciones importantes para la mente importante: la poltica para la innovacin tcnica. Es mas, elpoltica nacional. Los gobiernos no solo estn altamente compro-anlisis contenido en la parte segnda llega a la conclusin demetidos en asstir a las firmas en sus innovaciones, ya sean militaresque el elemento critico para una innovacin coronada por el xitoo civiles, sino que probablemente tendrn una responsabilidad cadaviene dado por el mecanismo de acoplo social, que liga los gruposvez mayor en la , esto es, en el amplio de R y D profesionales con los usuarios potenciales de lasanlisis social en, cuanto a coste-beneficio de las consecuencias innovaciones. El anlisis sugiere que el mecanismo deprobables del cambio tcnico. Resulta difcil evitar la socializacin acoplamiento, que tan buenos resultados ha dado para los bienes dede algunos de los riesgos e incertidumbres de la innovacin tcnica capital y para las innovaciones en los procesos y las materiasdebido a las presines de la competencia mundial, las primas, no ha resultado tan satisfactorio en el caso de lasexternalidades y los factores de escala en la R y D, as como por innovaciones en los bienes y servicios de consumo. Por tanto, ylas consecuencias adversas del . Sin embargo, esta como punto final, se hace un breve estudio de las mejorassocializacin lleva consigo la responsabilidad del desarrollo de unapotenciales en los mecanismos sociales dentro de estos sectores, laspoltica nacional mas explicita que implcita para la innovacin cientfica cuales podran contribuir a una masy tcnica. En el capitulo 9 se estudian algunos de los problemasautentica y a una mayor satisfaccin personal por los resultados delasociados a esta enorme responsabilidad del Estado. cambio tcnico. 16. Parte 1: El nacimiento de la tecnologa relacionada con la ciencia2. Innovaciones en los procesosCapitulo 2INNOVACIONES EN LOS PROCESOSA lo largo de mas de un siglo la industria qumica ha disfrutadode una tasa alta de avance en la productividad. El cambio generalde mayor importancia en las tcnicas de la industria ha sido el pasode los procesos de produccin por lotes a los en cadena. Esto hapermitido la aparicin de enormes economas de escala en laconstruccin de plantas y en los costes de mano de obra para elmanejo de las primeras materias. Los procesos en cadena son ademsmucho mas eficaces que los procesos discontinuos por Totes a la hora deevitar perdidas trmicas y de fcilitar la vigilancia y el control delas reaccines qumicas. Estas ventajas significan que los costes uni-tarios de produccin han experimentado una drstica reduccin parala mayora de los productos qumicos mas importantes, y estasreducciones han afectado no solo a los costes de mano de obra, sinotambin al capital, la energa y las materias primas. Al mismo tiem-po, las constantes mejoras introducidas en los procesos se han tra-ducido en una calidad mas alta y en una mayor uniformidad en losproductos. La tabla 4 muestra un ejemplo del tipo de economas quese han logrado; esta tabla compara los inputs de produccin por 100galones de gasolina producidos en las primeras refineraspetrolferas de Estados Unidos antes de 1914, con los primerosprocesos de cracking cataltico de fluidos en la dcada de 1940 ylas versiones perfeccionadas existentes en el decenio posterior. Laca- 47 17. 48 Parte 1: El nacimiento de la tecnologa relacionada con la ciencia2. Innovaciones en los procesospacidad unitaria de los primeros procesos Burton era de unos 90 ba- 2. El cambio, en la utilizacin de materias bsicas para losrriles p.s.d.1, comparada con los 13.000 aproximadamente de las productos qumicos orgnicos, de los derivados del carbn alprimeras instalaciones de fluidos y los 36.000 de las mas modernas. petrleo y el gas natural. Esto favoreci el desarrollo de procesosEl ahorro mas espectacular (superior a un 98 por 100) se produjo en qumicos continuos y complejos asociados a las refineras.los costes de mano de obra del proceso, pero casi tan 3. La disponibilidad cada vez mayor de la electricidad comoimpresinantes lo fueron tambin el de mas del 80 por 100 en losfuente de energa y el desarrollo de procesos electrotrmicos ycostes de capital y de energa y el superior al 50 por 100 en los electrolticos. En 1833, Faraday demostr la electrolisis de la sal,inputs de material por unidad de output final. Este es el tipo de pero hasta finales de ese siglo no se dispuso, con carcterprogreso tcnico que resulta fundamental para el crecimiento de lageneral, de energa barata, ni se ideo un proceso a gran escala.productividad y de la economa. 4. Las mejoras de las primeras materias para la construccin deplantas y de los componentes, tales como bombas, compresores,TABLA 4. Comparacin de la productividad del Proceso Burton y del Proceso filtros, vlvulas y recipientes a presin. Estos resultaron vitales parade cataltico de fluidopoder utilizar procesos a gran escala y unas condiciones des funcionamiento mas exigentes, como altas presines y temperaturasInputs por cada 100 galones deextremas. gasolina producidos 5. El desarrollo de nuevos instrumentos para la vigilancia yProceso Instalaciones Instalacionescontrol de los procesos en cadena, as como para los anlisis y Inputs de produccin comprobaciones de laboratorio.Burtonoriginalesulteriores del proceso del proceso6. La aplicacin de los conocimientos cientficos bsicos a losde fluidosde fluidosprocesos de produccin, y el desarrollo de la nueva disciplina de Materias primas (galones)396 238170ingeniera qumica. El diseo de nuevos procesos en cadena estuvo Capital ($, precios de 1939 3,60,82 0,52 ligado a la qumica fsica, mientras que los antiguos procesos por Mano de obra para el proceso (horas- 1,610,09 0,02 lotes haban estado a menudo basados en un conocimiento pura- hombre)mente emprico y en la ingeniera mecnica. Energa (millones de BTU) 8,43,21,1Todas estas tendencias fcilitaron, y se vieron estimuladas, elFuente: Enos (1962a, pg. 224)crecimiento de la R y D industrial profesional dentro de las em-presas.El paso a las tcnicas de produccin en cadena se vio favorecidoEste capitulo describe, en primer lugar, los procesos qumicospor seis importantes desarrollos acaecidos durante los siglos XIX y carctersticos del siglo XIX y el papel de los inventores-empresariosXX. Estos fueron: en el desarrollo e innovacin de estos procesos. Esta descripcin hade ser por fuerza muy esquemtica y su nico propsito consiste en 1. El enorme crecimiento del mercado para los productosproporcionar el trasfondo del nuevo patrn de desarrollo de losqumicos bsicos, tales como sosa, amoniaco, cloro, acido sulfrico,procesos que vio la luz en la industria qumica alemana durante laeteno y propeno. Estos sintticas fue descubierto en 1 8 56 por un estudiante dela industria de lcalis Leblanc desde los aos 1 8 3 0 a 18 8 0 y man- qumica de diecinueve aos de edad, W. H. Perkin, quien en menostenia un prospero comercio de exportacin a Alemania y Estados de dos anos, con la ayuda de su familia, monto una fabrica paraUnidos. Pero las mejoras no fueron suficientes para afectar la supe- producir colorantes de anilina a base de brea de carbn. A estosrioridad tcnica bsica del proceso Solvay, y hacia 1 8 9 0 la mayor siguieron otros colorantes azoicos, pero en el caso de losparte de la produccin de sosa en el continente estaba basada en colorantes de alizarina, BASF se adelanto a Perkin por un da eneste ultimo proceso, lo mismo que la recin nacida industria norte-la Oficina de Patentes. Sin embargo, Perkin supo encontrar enamericana. El proceso Leblanc nicamente sigui utilizndose en1 8 69 un procedimiento alternativo, libre de patentes, para producirGran Bretaa, e incluso en 1 8 9 0 dos terceras partes de la colorantes de alizarina. Tanto BASF como Hoechst habanproduccin se obtenga por este procedimiento, a pesar de la empresacomenzado por la manufactura de colorantes azoicos y el principalMonds, una de las primeras firmas extranjeras en obtener unadistribuidor de BASF, Rudolph Knospe, posey desde 1 8 5 9 loslicencia del proceso Solvay. derechos exclusivos de venta para la malva de anilina de Perkin. En aquella poca se hallaban trabajando en la industria britnica algunos excelentes graduados en qumica de nacionalidad alemana,El nuev o pat r n de desa rro llo de pro ceso en Alema nia 5pero con los primeros xitos de la recin nacida industria alemana de colorantes, iniciaron el retorno. Caro, que haba sido un inventor Las industrias qumicas alemana y norteamericana no posean triunfante en Inglaterra, se convirti en 1 8 6 8 en el qumico jefe de laninguna inversin de importancia en la tecnologa Leblanc y no BASF, y fue el quien lanzo la manufactura de colorantes de alizarinapadecieron los problemas de reajuste a las nuevas tcnicas. En lajusto antes que Perkin.dcada de 1870, la industria alemana ya haba establecido el nuevoDos rasgos significativos de la poltica de BASF desde supatrn de R v D interna que condujo a la aparicin de nuevos fundacin en 1 8 6 4 fueron el hincapi en la integracin de laproductos y procesos. Bayer, Hoechst y BASF (Badische Anilin manufactura de productos qumicos intermedios y finales y suand Soda Fabrik) se hallaban entre las primeras firmas del mundo esfuerzo de concentracin en crear una capacidad de manufactura yque organizaron sus propios laboratorios profesionales de R yreparacin de plantas y equipo. Caro jug un papel primordial en laD.JAunque las innovaciones mas importantes en los procesos fundacin del Instituto de Qumicos Alemanes (VDC) y deldurante el siglo XIX fueron obra de inventores-empresarios Instituto de Ingenieros Alemanes (VDI). En consecuencia, BASF separticulares, a finales de siglo la escala de la experimentacin de loshallaba en situacin de poder contribuir al desarrollo de nuevosprocesos en cadena la hacaprocesos qumicos que exigan algo ms que la brillantez de un individuo y- que dependan de la cooperacin sostenida entre cientficos investigadores y tecnlogos cualificados. La creacin de4 Un cientfico neocelands ha llamado a este fenmeno el efecto del barco desalvamento (Ward, 1967, pg. 169).un Departamento de Tecnologa Qumica en la Technische5 Para la primitiva historia de la BASF y Hoechst, vase BASF (1965), BaumlerHochschule de Karlsruhe y las promociones de qumicos que salieron(1968), Beer (1959). de las universidades alemanas fcilita- 20. 54 Parte 1: El nacimiento de la tecnologa relacionada con la ciencia2. Innovaciones en los procesos 55ron mucho la tarea de reclutar un equipo altamente cualificado para Tras varios anos de arduos esfuerzos, se llego a un resultadoinnovar los productos y los procesos. La gerencia de BASF, Hoechstsatisfactorio en BASF, debido en parte a un accidente ocurrido du-y Bayer corra a cargo de qumicos, que juzgaban pertinente man-rante los experimentos sobre oxidacin de la naftalina, que en aquellatener estrecho contacto con los progresos realizados por la poca resultaba extremadamente costosa. Por accidente se rompi uninvestigacin universitaria. El trabajo de Kekule sobre la molcula termmetro y el mercurio fue a caer en el recipiente de reaccin,de benceno proporciono la base terica para muchos de los avances resultando ser un catalizador ideal.mas importantes en la qumica de la brea de carbn, que Hoechst se hallaba ahora rezagada, pero supo recobrar su puestopermitieron a la industria alemana de colorantes progresar a un gracias a la colaboracin con Degussa. En alguna poca llegaron aritmo extraordinario desde 1870 hasta 1914. En 1880, una terceratener cuatro plantas piloto distintas examinando cada una un procesoparte aproximadamente de la produccin mundial de colorantesdiferente. Estos experimentos demostraron que el proceso Degussacorresponda a Alemania; en 1900 la participacin era de 4/5 ypresentaba ventajas decisivas y durante los primeros anos de esteexistan unas 15.000 sustancias colorantes diferentes patentadas. siglo se convirti en el proceso dominante en Hoechst. El costeDurante la primera poca existi una fuerte competencia entre total de la R y D sobre la sntesis del ail desde 1880 hasta 1897las tres firmas alemanas punteras. Todas ellas manufacturaban colo- excedi los 20 millones de marcos. Una vez que se hubieronrantes de alizarina y de anilina e intentaron sintetizar el ail. Perodesarrollado en BASF y en Hoechst procesos a gran escalaBASF colabor en la redaccin de la nueva Ley de Patentes de 1877,econmicos, se entab16 una dura competencia de precios con losque restringa la competencia de precios, y los convenios informalescolorantes naturales de ail, y las exportaciones de India disminu-posteriores sobre los mercados condujeron a la coordinacin formalyeron desde 187.000 toneladas en 1895 a 11.000 toneladas en 1913. Elde la comercializacin de los colorantes a travs de la precio de la sustancia natural cayo de 11 marcos el kilogramo a(Interssengemeinschaft) a partir de 1904.6,50 marcos durante el mismo periodo.La sntesis del ail constituye un buen ejemplo de la nueva im-A finales del siglo pasado las empresas qumicas de Alemaniaportancia del desarrollo de procesos sistemticos y relacionados cony Suiza haban establecido su supremaca tanto en el aspecto tcnicola ciencia. Bayer fue la primera en iniciar, durante la dcada de como en el del mercado, correspondindoles mas del 80 por 100 de la1870, los trabajos sobre la sntesis del ail, pero no llego aproduccin mundial total. La firma mas importante suiza, CIBA,resultados positivos. En 1880, el profesor Baeyer, el sucesor demantena vnculos estrechos con BASF y tanto estas como las otrasLiebig en la Universidad de Munich, produjo por primera vez ailgrandes empresas suizas, Geigy y Sandoz, importaban los productossinttico a escala de laboratorio y a continuacin toda una serie dequmicos bsicos e intermedios de Alemania. Las firmas suizas secolorantes de ail, lo cual le vali el Premio Nobel. Hoechst y concentraron en colorantes y frmacos de alta calidad y basados en laBASF solicitaron patentes de los trabajos de Baeyer, pero los investigacin. En 1900 exportaban el 93 por 100 de su produccin.costes de produccin a partir de su sustancia original excedan conLa nueva importancia de la capacidad interna para desarrollarmucho el precio del colorante natural. BASF intento comercializarprocesos se puso de manifiesto no solo en la introduccin comercialel producto sinttico, pero hubo de desistir. En 1882 el profesorde productos nuevos (ya fueran plsticos, colorantes o frmacos),Baeyer descubri un nuevo proceso de sntesis, pero tampocosino tambin en la produccin de productos qumicos bsicos acep-entonces los ocho anos dedicados al trabajo de desarrollotados por la industria con carcter definitivo. En la dcada de 1880consiguieron que el proceso resultara econmico. En 1890, Karl BASF desarrollo el nuevo proceso por para el acido sulfricoHeumann, del Politcnico de Zurich, descubri6 otro mtodo de que constituye aun la tcnica fundamental para gran parte de lasntesis y las patentes fueron adquiridas, una vez mas, por BASF y produccin actual. El proceso estaba basado en los trabajosHoechst. El trabajo de desarrollo demostr, una vez mas, que elfundamentales de Wilhelm Ostwald, en Leipzig, relativos al campoproceso, aunque tcnicamente viable, resultaba antieconmico.de la qumica fsica, pero se apoyo en intensivos experimentos indus- 21. 5756 Parte 1: El nacimiento de la tecnologa relacionada con la ciencia 2. Innovaciones en los procesosEl xito del proceso Haber-Bosch tuvo otras consecuencias importantes.triales con catalizadores para la conversin a tritxido de azufre. BASFProporciono a la BASF, y a la industria qumica alemana en general, unaintento mantenerlo en secreto, pero en 1895 fue por unprimaca en el desarrollo y funcionamiento de los procesos a altasempleado. Cuando la BASF lo patento en 1901 era ya demasiado tarde para presiones y catalticos. Esto resulto ser de suma importancia no solo en elevitar que fuese imitado, pero la US General Chemical Company aun caso del metanol (el proceso BASF fue desarrollado por Matthias Pierjuzgo rentable solicitar una licencia de BASF para construir la primera plantaen 1922), sino aun mas en la produccin de petrleo a partir de lignito, ypor contacto en los Estados Unidos en el ano 1906. Como tantas vecesotros procesos a alta presin desarrollados en la dcada de 1930.sucede en la industria qumica, el know-how del proceso resulto mas Los procesos de hidrogenacion se vendieron a la industria norteamericanaimportante incluso que las propias patentes.del petrleo en 1929 dentro de la transaction global individual de mayor Pero quiz el ejemplo mas espectacular de la fecunda unin entre lavolumen que se conoce para know-how de procesos, como consecuencia dequmica fundamental y una fuerte capacidad de ingeniera de los la cual IG entro a intervenir en los procesos de mayor envergadura deprocesos lo constituy el desarrollo del proceso Haber-Bosch para la industria petrolera. Dado que los desarrollos en el refinado del petrleofertilizantes nitrogenados sintticos. Antes de 1900, BASF ya haba estadoy en los procesos de la industria qumica estn ntimamente vinculados,experimentando diversos procesos, pero fue en 1908 cuando Haber, de vamos a volver nuestra mirada ahora al estudio de algunas de lascuarenta anos de edad, descubri en la Technische Hochschule de innovaciones en el proceso de refinado.Karlsruhe un mtodo para sintetizar amoniaco, para lo cual hizoreaccionar nitrgeno e hidrogeno a altas presiones y temperaturas y enpresencia de un catalizador.Innovaciones en el proceso de refinado del petrleo BASF firmo un acuerdo con Haber para el desarrollo de su proceso, yun grupo numeroso, dirigido por Carl Bosch, logro disear y construir Piro desintegracinlos recipientes a presin y los compresores necesarios para poner en marchala produccin comercial en 1913. Para ello hubo que mejorar y abaratarlos catalizadores. Podemos formarnos una cierta idea de la magnitud Las relaciones entre IG Farben y Standard Oil durante las dcadasde este logro ante el hecho de que Brunner Mond tard unos sietede 1920 y 1930 supusieron la culmination de un desarrollo evolutivoaos en imitar el proceso (desde 1919 hasta 1926), tras haber que tuvo sus comienzos en 1900-13 con el primer proceso de crackingrealizado una visita de inspeccin a la planta de BASF en Oppau, en (desintegracin) de los componentes pesados del petrleo para producir1919, y despus de algunos ensayos infructuosos durante la primeragasolina. En 1855 un profesor de qumica de Yale demostr por primeraguerra mundial. Otras firmas qumicas de Francia y Estados Unidos vez el fenmeno del cracking, pero hasta el siglo XX este descubrimientotardaron practicamente lo mismo, pero en 1925 Fauser y Montecatinino encontr aplicaciones comerciales en una serie de nuevos procesoslograron producir un proceso perfeccionado con un coeficiente derevolucionarios.conversin mucho mas alto.Enos (1962a) ha registrado con todo detalle estas innovaciones. Su La primera planta tenia una capacidad solo de unas 10.000 toneladaslibro es uno de los mejores que se han escrito sobre la historia de laanuales, pero durante la guerra se construyeron en Alemania otras muchas. innovacin y nuestra exposicin va a estar centrada en su mayor parteBASF no solo dise y desarroll el proceso, sino que construy tambin enen sus hallazgos (vase Tambin 1962b). Los estimulos para los nuevos1914 una estacion agricola experimental en Limburgerhof. La labor procesos los constituyeron el rapido aumento de la demanda para unorealizada por esta estacin, junto con la de los numerosos centros asesores de los productos ligeros volatiles de la industria petrolfera (gasolina),fundados por BASF, permitio a Alemania sobrevivir al bloqueo que cortouna drastica disminucion de la demanda para otro producto ligerola importation de nitratos de Chile y fomento la rapida introduction del(queroseno) y un decrecimiento relativo de la demanda para productosproducto sinttico en la agricultura alemana. mas pesados (fuel oil). Esto a su 22. 58 Parte 1: El nacimiento de la tecnologa relacionada con la ciencia2. Innovaciones en los procesos59 vez estaba ligado, por supuesto, al crecimiento de la industria del automovil y a la sustitucion de la lampara de parafina (queroseno) Los experimentos a altas presiones fueron realizados con un con- por la electricidad. La estructura caracterstica de la demanda de siderable riesgo personal, ya que el equipo de que disponan era productos refinados en Estados Unidos era bastante diferente de la primitivo y los conocimientos acerca de los trabajos a altas europea. En Europa la demanda de productos ligeros era y continuapresiones se hallaban aun en estado embrionario. El tamao de las siendo un porcentaje menor de la demanda total, si bienplacas y las tcnicas de remache limitaron los experimentos a una experimento un desplazamiento analogo algn tiempo despus.escala relativamente reducida y a unas presiones bastante bajas La demanda de un mayor rendimiento de productos refinados eradesde el punto de vista actual. Sin embargo, fueron capaces de especialmente fuerte en el Medio Oeste norteamericano, en el que desarrollar un proceso muy mejorado para el gas-oil. Pero en 1910 hacia 1900 el output de los campos petrolfferos locales habala compaa matriz se neg a autorizar un gasto de un milln de comenzado ya a decrecer, los costes de transporte eran elevados yMares para la construcci6n de la primera planta, por temor a las la competencia por parte del carbn barato contra el fuel oil pesado explosiones. residual era muy intensa. En el mundo de la industria existfa ya el No obstante, en 1911 y como consecuencia de un decreto anti- conocimiento general de que el calentamiento intensivo de lostrust, la Standard Oil de Indiana quedo desligada de la compaa productos residuales conduca al y se utilizaba un proceso de matriz y el nuevo consejo de administracin dio su aprobacin a destilacin de crudos denominado . El proceso Dubbs encierra motivos, la mayora de los cuales se desprendan de las ventajasespecial inters por haber conducido, en ultima instancia, a lainherentes de un proceso continuo sobre otro de lotes. El tamaoformacin de una nica compaa especializada en el desarrollo deunitario y la capacidad experimentaron un enorme aumento, lo cualprocesos -la Universal Oil Products Company (UOP)- que haredundo en una reduccin de los costes de mano de obra. Muchasdesempeado un papel vital en la historia posterior de la industriade las mejoras que traan consigo una reduccin de los costes sedel refinado del petrleo. El proceso Cross condujo asimismo a laintrodujeron cuando el proceso se hallaba ya en funcionamiento. Lafundacin de una compaa similar, que, sin embargo, no consiguisoldadura elctrica permiti mejorar mucho el tamao y elsobrevivir.funcionamiento de las calderas y las tuberas. Uno de losJesse Dubbs era gerente de una pequea refinera independiente desarrollos mas importantes consisti en la introduccin de unaen California y su hijo, Carbn Petroleum Dubbs (aunque parezcabomba que funcionaba de manera satisfactoria a las altas tempe-increble), tambin haba dirigido una refinera. C. P. Dubbs traba- raturas y presiones de la corriente de reciclaje. La patente originaljaba para Standard Asphalt cuando esta compaa fue adquirida porde la bomba de aceite caliente era propiedad de Shell, pero elJ. Ogden Armour, que deseaba hallar nuevas colocaciones para sudepartamento de ingeniera de UOP perfeccin el diseo. Esteenorme fortuna personal amasada en la industria de conservas invento incremento por si solo la capacidad en un 40 por 100.carnicas. Bajo su mandato, Standard Asphalt busco y adquiri todas A Shell se le concedi una reduccin del 25 por 100 en la tasalas patentes propiedad de Dubbs padre. Entre ellas se hallaban de royalty, lo cual ilustra un aspecto importante de la poltica se-algunas que parecan ofrecer la posibilidad de un proceso continuo guida por UOP. En calidad de compaa dedicada al desarrollo depara el cracking y un camino de obviar las patentes Burton. No era procesos, UOP hizo especial hincapi en el intercambio reciproco deesta la intencin original del inventor, que se hallaba preocupado know-how y mejoras de proceso, al tiempo que suministrabanprincipalmente por las caractersticas peculiares que presentaban losasistencia tcnica y garantizaban el funcionamiento. UOP insisti enprocesos de refinado y comercializacin del petrleo crudo de Cali-que el proceso se hallase a disposicin de todo aquel que estuvierafornia. Como resultado del carcter bastante vago de las especifica- interesado, sin discriminacin alguna, aun cuando haba recibidociones, en 1 9 0 9 diversos inventos tuvieron pretensiones de origina- demandas de licencias en exclusiva. En principio se habanlidad, lo cual origin muchos conflictos.concedido licencias para el proceso Dubbs a Shell y otras muchasSe fundo una nueva compaa (UOP), cuya misin consista enpequeas refineras de la costa Oeste, pero en 1 9 2 4 la Standard Oilretener las patentes y desarrollar procesos. Dubbs posea el 30 porde California tambin obtuvo otra licencia. Hacia 1 93 0 tanto estaciento de las acciones y Armour un 20 por 100. Dubbs hijo logrocomo la Shell pagaban mas de dos millones de dlares anuales adesarrollar y patentar un mtodo de recirculacin de la fraccin UOP en concepto de royaltyes. Ninguna de ellas haba previstopesada residual en el tubo de cracking. Su colaboracin en el labo-pagar tales cantidades, ya que por lo general se crea que un pleitoratorio de investigacin de UOP con el doctor Egloff 6, un qumico iniciado en 1 9 14 por la UOP contra Indiana Standard habra depreclaro, dio como fruto la construccin de una planta piloto en conducir a la anulacin de ambos conjuntos de patentes. Sin em-1918, que fue mostrada a Shell en 1919.bargo, el pleito se prolongo durante quince anos, quedando resueltoSin embargo, algunos problemas de puesta a punto y una finalmente en 1931 cuando la Shell, California e Indiana, junto conexplosin acaecida en 1 9 2 1 en una planta que estaba siendootras dos importantes empresas petrolferas, compraron la UOP por 25construida para Shell impusieron un considerable rediseo, y hasta millones de dlares. El porcentaje de royalty fue reducindose1923 e1gradualmente desde la tasa constante original de 51 centavos 6 ltimamente Egloff fue nombrado Director de Investigacin y registro 300patentes. 24. 6362Parte 1: El nacimiento de la tecnologa relacionada con la ciencia 2. Innovaciones en los procesos asesores universitarios y la compaa conceda asimismo gran impor- por barril a 10 centavos en 1934, cinco centavos en 1938 y tres cen-tancia a los trabajos en el campo de las patentes debido a la con- tavos en 1944. Por estos anos se haban desarrollado ya procesosfusa situacin que reinaba en los anos 1920-29 en que muchas mas perfectos, y en concreto se haba anunciado que el porcentaje patentes se solapaban. El inventor que jugo el papel mas importante de royalty sobre el proceso de cracking cataltico de fluidos abra en el desarrollo del proceso de fue Edgar Clark, de ser cinco centavos por barril. uno de los antiguos colaboradores de Burton, pero el procesoNo obstante, UOP continuo practicando una poltica relativa- deliberadamente no fue bautizado con el nombre de ninguna mente independiente con el nuevo rgimen. Hiram Halle, que se persona por considerarse que en gran parte haba sido el resultado haba revelado como un presidente excepcionalmente capaz y em-de una labor en equipo. Aunque el proceso se desarrollo con bas- prendedor desde 1916, habra de permanecer en dicho puesto du-tante rapidez y se hallaba funcionando en 1921, sus principales rante otros quince aos con arreglo a las condiciones del acuerdo ventajas no se pusieron de manifiesto sino mas tarde durante la de compra. Insisti en una poltica de R y D agresiva y acepto la larga serie de mejoras introducidas por el grupo encargado del propuesta de Egloff de reclutar algunos de los mejores cientficosdesarrollo. Estas permitieron elaborar una gran variedad de stocks de mundiales para que trabajasen sobre el fenmeno de la catlisis.crudos, que no podan ser procesados por el mtodo Burton, y Egloff afirmaba que los procesos vigentes de cracking se hallaban aumentar la presin de funcionamiento de 95 libras por pulgada prximos a su rendimiento mximo y que se precisaba de un caminocuadrada hasta 1.000 libras por pulgada cuadrada en 1930. El nuevo. En consecuencia, UOP contrato a Ipatieff, un excelente anlisis sistemtico y el rediseo del intercambio trmico en el qumico ruso, Tropsch y otros varios qumicos alemanes co-sistema de reciclaje, as coro la introduccin de la bomba nocedores de los procesos IG. A base de esta poltica de largocentrifuga de petrleo caliente Pacific en 1929 trajeron consigo una alcance UOP introdujo muchas mejoras al proceso, teniendo en su mejora sustancial del rendimiento. A pesar de los elevados costes haber una contribucin importante al proceso de crackinglegales y de patentes (mas de un milln de dlares) el proceso catalticas de fluidos. Una de sus muchas contribuciones, que fue resulto extraordinariamente rentable, ascendiendo las ganancias a adoptada por casi todas las refinarlas, consisti en el cracking conunos 300 millones de dlares. El complicado pleito en cuanto a las catalizador de platino, introducido en 1949. La industria petrolfera patentes quedo resuelto mediante la formacin de un acuerdo de acabo aceptando la posicin nica de UOP y en 1944 transfiri laintercambio de licencias en 1923 y, como ya hemos dicho, por la propiedad a la American Chemical Society, pero en 1958 se adquisicin de UOP por cinco compaas petrolferas en 1931. convirti una vez mas en una compaa independiente, realizando R y D, vendiendo diseos de procesos y suministrando asesora- Cracking cataltico miento tcnico: una firma que produca y comerciaba con conoci- mientos nuevos. En la dcada de 1920 se puso rpidamente de manifiesto queMientras que el proceso Dubbs haba sido desarrollado en grancualquier progreso ulterior en el proceso de cracking era muy pro- medida por una compaa independiente de procesos, el otro procesobable que proviniese de las tcnicas catalticas. Ya en 1915, la Gulf continuo importante de la dcada de 1920 -el proceso de < para UOP 239 32 cracking cataltico, utilizando para el un catalizador en forma de polvo, y Kellogg57 17 haba sometido a experimentacin otras varias tcnicas.Fuente. Enos (1962a), tabla 4, pg.. 217 En consecuencia, Standard se hallaba en una buena posicin para desafiar el proceso Houdry < a otro mejor. Desde un principio se fuevio refrendado por el xito (tabla 5). Sin embargo, las dos compaias de consciente de que un proceso totalmente continuo haba de ser muchoprocesos, UOP y Kellogg, Tambin haban contribuido de forma muy mejor que el sistema Houdry semicontinuo de catalizador de lecho fijo. importante. UOP haba desarrollado ya sus propios procesos catalticos Otro de los objetivos principales consista en establecer un proceso que cuando se unio al grupo, y se hallaba en condiciones de realizar una pudiera utilizarse para una amplia gama de crudos y que no estuviera aportacin sustanciosa al < pool>> de patentes. La contribucin decisiva al reservado nicamente para los de alta graduacin. Para alcanzar estosproceso la constituy tal vez el desarrollo del lecho fluido de pequeas objetivos se ali con otras compaas petrolferas y de procesos que separtculas de catalizador inyectadas en la corriente de los vapores de sentan igualmente amenazadas por el proceso Houdry. En 1938 se formo un petrleo. Fue este un logro de Jersey Standard con la ayuda del grupo con el nombre Catalytic Research Associates, compuesto ori-Departamento de Ingeniera Qumica del MIT (incluidas dos tesis de ginalmente por Kellogg, IG Farben, Indiana Standard y Jersey Standard, allicenciatura). que pronto se unieron Shell, Anglo-Iranian (BP), Texaco y UOP. No deja de Aunque al final los costes totales de R y D sobrepasaron los 30 millones ser interesante que fuese Kellogg, una compaa dedicada al diseo y de dlares, el proceso resulto sumamente rentable. En 1956 Jersey Standard construccin de procesos, la que tomo la iniciativa para convocar la primera haba recibido mas de 30 millones de dlares solo en concepto de royaltyes. reunin en Londres, la cual condujo a un programa de investigacin Por estas fechas mas de la mitad de la capacidad total de cracking se deba a conjunta. El grupo (sin IG) administraba los recursos de las instalaciones deeste proceso, que adems haba evitado que el proceso Houdry lograra R y D en que haba empleadas unas 1.000 personas (400 en Standarduna participacin superior al 10 por 100. El proceso original de lecho fijo Development) y la tarea emprendida exiga la cooperacin de espe-fue rpidamente a menos despus de 1943, si bien continuaron cialistas de muy diversas materias.compitiendo algunas versiones mejoradas (TCC y Houdriflow). ElEl R y D en colaboracin que se realizo desde 1938 hasta 1942 con el finproceso fluido constituy un triunfo de los grandes batallones. de desarrollar el proceso de cracking con catalizador fluido fue uno de los mas amplios programas individuales anteriores a la bomba atmica. Escala de la planta y el contratista Jersey Standard fue quien contribuyo en mayor medida, lo que se tuvo en de la planta de procesos cuenta en los acuerdos que finalmente se firmaron sobre patentes y royaltyes en 1942 cuando el proceso seTanto en ]as refineras de petrleo como en la propia industria qumica, el desarrollo de nuevos procesos se haba convertido en 27. Parte 1: El nacimiento de la tecnologa relacionada con la ciencia 2. Innovaciones en los procesos69 un asunto sumamente costoso. El desarrollo de cualquiera de los principales procesos de cracking superaba el milln de dlares excepto de proceso Burton, desarrollado antes de la primera guerra mundial. Los dos grandes procesos catalticos haban costado mas de 15 millones de Mares (tabla 6). Estos elevados costes surgan principalmente del carcter muy oneroso de los trabajos en las plantas piloto y de la complejidad de los procesos continuos. Se precisaba de grupos de especialistas para solucionar los problemas de diseo e ingeniera que surgan en las distintas partes de la planta, as como en el diseo global y en la transferencia de calor. Simultneamente, las economas de escala y las tremendas ventajas en cuanto a funcionamiento de los procesos continuos recomendaban seriamente poner a escala los procesos existentes.La primera unidad de proceso Dubbs posea una capacidad de 500 barriles al dia; en 1931 esta cifra se habla elevado a 4.000 barriles diarios. Las unidades Houdry mas grandes tenan una capacidad de 20.000 barriles al dia; en 1956 los procesos de cracking mediante catalizador fluido presentaban una capacidad de 100.000 barriles diarios. Al mismo tiempo estaba aumentando rpidamente el tamao ptimo de la planta para otros productos qumicos; por ejemplo, las plantas de etileno y de amoniaco, que por lo comn tenan una capacidad de 30.000 toneladas anuales inmediatamente despus de la guerra, en 1965 estaban siendo instaladas con una capacidad diez veces mayor y con unos costes de produccin mucho mas bajos (tabla 7).Las economas tcnicas de escala en las grandes plantas de proceso surgen en gran parte como consecuencia de unos costes menores de capital, debido al simple hecho de que la capacidad es funcin del volumen, mientras que los costes de capital lo son de la superficie. Siendo el volumen de un cilindro ir2h, la superficie lateral (de metal necesario para construirlo) es 2irrh. Esto significa que al aumentar el volumen, la cantidad de metal lo hace solo en la mitad. Muchas de las partes de una planta qumica son columnas, cilindros, tubos, esferas, etc., por lo que el es por lo general igual a 6. dcimas. En aquellos lugares donde exista una repeticin de los procesos por Totes, el factor-planta tendr un valor muy prximo a 1 (es decir, no habr ninguna economa tcnica de escala). Pero como ya hemos visto, las grandes escalas de funcionamiento no solo llevan consigo una gran economa en los costes de capital, sino que adems pueden generar un ahorro en cuanto a la 28. 70 Parte 1: El nacimiento de la tecnologa relacionada con la ciencia 2. Innovaciones en los procesos 71 Whittaker, 1968) puso de manifiesto que si bien algunas de las TABLA 7. Influencia de la capacidad en el coste de produccin (miles de libras) del empresas qumicas mas grandes continuaban mostrndose partidarias etileno, 1963 de disear, equipar, organizar y construir sus plantas nuevas por medio, de sus propias organizaciones de ingeniera y diseo, laCostes de produccin Capacidad y output. 000 toneladas mayora de las plantas estn actualmente equipadas y construidas 50 100300 por contratistas de plantas de procesos. Este cambio lo inici laInversin en capital industria del petrleo en Estados Unidos a travs de empresasplanta de limites en batera2.200 3.100como Kellogg, Foster-Wheeler y UOP), y aun cuando las empresas 5.400instalaciones fuera de la planta 650 900 qumicas tratan de salvaguardar sus secretor relativos a los pro- 1.600 cesos, manteniendo alejados a los contratistas de los sectores impor-TOTAL (excluido el capital de explotacin)2.850 4.0007.000 tantes, cada vez utilizan en mayor medida sus servicio7 Slo algunos de los contratistas disponen de una intensa laborde investigacin y desarrollo y estn en condiciones de disear yCostes corrientes anualesdesarrollar sus nuevos procesos. La disparidad de fuerza tcnicarealimentacin neta250 400 1.500queda claramente de relieve en las estadsticas de patentes (tabla.8).productos qumicos50 100 300En su mayor parte dependen de la concesin de licencias porservicios pblicos 300 600 1.800parte de las grandes compaas petrolferas y qumicas. Perooperrios y supervisores50 50 50como resultado de su experiencia en el diseo, equipado ymantenimiento al 4 % del coste de la planta de90 125 215construccin detallados de mltiples plantas de proceso enlmites en bateradiferentes partes del mundo para una gran diversidad de clientes,gastos fijos al 4 % del coste de la planta de 90 125 215a menudo se encuentran en condiciones de sugerir e instrumentarlimites en baterapequeas -y en ocasiones importantes- mejoras en los procesos.amortizacin 250 355 620Adems, el ndice NIESR de plantas mostr que aun cuandoTOTAL 1.080 1.855 mas del 80 por 100 de las plantas nuevas utilizaban procesos 4.700 21,618,6 desarrollados originalmente por las grandes compaas qumicas yCostes corrientes () por tonelada de etileno15,7 petrolferas, una minora importante estaba originada porFuente: Wynn y Rutherford (1964)compaas especializadas de procesos o eran modificaciones a 0 mano de obra de supervisin, de mantenimiento, operativa, a la energa,procesos bsicos desarrolladas por los contratistas y al suministro de materias primas, etc. (Consideraciones anlogas resultancomercializadas como procesos propiedad. validas para los buques petroleros). Dejando a un lado la mano de obra activa en el lugar de El efecto combinado del cambio a los procesos continuos, la escala cadaconstruccin, el contratista tpico de plantas emplea mas de la vez mayor de funcionamiento, la utilizacin de los procesos catalticos, lamitad de su equipo en las tareas de diseo e < instrumentacin complejidad del diseo de las plantas y el use de productos petroqumicosdel proceso (es decir, la especializacin detallada mediante como materiales bsicos confiri6 a las grandes compaas qumicas ygrficos del proceso de fabricacin) y el resto en las labores de petrolferas una posicin predominante en el desarrollo de nuevos procesos a gestin, ventas y administracin, siendo muy pequeo el numero partir de la primera guerra mundial. Sin embargo, el juicio anterior hemos de personas dedicadas a la investigaci6n y el desarrollo. Sin de matizarlo al observar el surgimiento de un nuevo grupo de compaas,embargo, algunos contratistas, tales como Scientific Design y cuya contribucin resulta importante: la compaa especializada de diseo, Lurgi, y compaas de procesos, como UOP y Houdry, llevan a desarrollo y construccin (contratistas de plantas y compaas de procesos).Icabo una importante labor de R y D. Si bien su tamao total es El informe NIESR relativo a 6.000 plantas qumicas montadas duranterelativamente pequeo comparado con las compaas qumicas, a la dcada de 1960 (Freeman, Curnow, Fuller, Robertson, veces estn en condiciones de realizar el gasto que supone eldesarrollo de un proceso nuevo. 29. Parte 1: El nacimiento de la tecnologa relacionada con la ciencia 2. Innovaciones en los procesos 30. 7475 Parte 1: El nacimiento de la tecnologa relacionada con la ciencia2. Innovaciones en los procesosA principios de la dcada de 1 9 5 0 , Scientific Design desarroll unosHollander sobre el cambio tcnico en las plantas Du Pont de rayn.catalizadores nuevos para la produccin de anhidrido maleico y oxidoHollander demuestra que la mayor parte del aumento de lade etileno, y como resultado sus procesos representaban mas de la productividad es imputable a pequeos avances tcnicos introducidostercera parte de la capacidad mundial hacia mediados de la dcada de 1960.en gran medida como resultado de las actividades del Departamento dePero este es un caso excepcional, y en cada ocasin los gastos de desarrolloIngeniera y los Grupos de Asistencia Tcnica.sobrepasaron el milln de Mares. Mucho mas frecuente es la situacinen la que una compaa de proceso o un contratista colabora con una Energa nucleargran compaa qumica o petrolfera en las labores de desarrollo yperfeccionamiento de un proceso. Ya han quedado expuestos los La breve exposicin presentada sobre la innovacin de procesos haejemplos de Houdry y UOP y, por lo general, las compaas puesto de manifiesto el paso del inventor-empresario del siglo XIX al R ynorteamericanas se han mostrado mejor predispuestas a este tipo deD de sociedades a gran escala. Este enfoque difiere fuertemente de lacolaboracin que las europeas.interpretacin dada por Jewkes y sus colegas en su estudio clsico sobreEl proceso SOHIO-Badger de acrilonitrilo y el ICI-Kellogg del amoniacolas se ha desarrolladodzinc 1909 abarcando ambas ramas.eacero 1910fsinteticas puras, es decir, excluido el raynLos principales productos sintticos los fabrica la industria qumica,galgodon 1951utilizando para ello materias primas tales como derivados del petrleo,gas natural y carbn, o productos intermedios derivados de losFuente: Anuario de Estadstica de Naciones Unidas, Nueva York;anteriores como etileno, propileno o acetileno. Los productores deSaechtling (1961)los productos qumicos bsicos los suministran en forma deresinas slidas o liquidas, compuestos o emulsiones plsticas oextradas a la industria manufacturera, lo mismo que los productoresde metal proveen de dicho material a la industria metalrgica. En otrostan relativamente caros. Las fibras sintticas presentan adems pro-casos, los productores qumicos pueden manufacturar pelculas,piedades de fortaleza, durabilidad y resistencia a los agentes destructores que laminas, fibras, cilindros, tubos y otros moldes y extrusiones oen muchos casos superan o complementan las de las fibras naturales, fabricar ellos mismos productos mas complejos. El grado de integracinaumentando sobremanera la gama de posibilidades para la industria textil. vertical varia, pero debido a su know-how y a la economa de la produccinParadjicamente son sus propias virtudes las que conducen a problemas deintegrada, las firmas qumicas participan cada vez en mayor medida en ladesecho y contaminacin. Sin embargo, estos problemas no son insolubles, si industria textil, y en un grado menor en la manufactura de materialesbien exigirn la ulterior modificacin de las materias, procesos y aplicaciones para la construccin y envasado y de componentes mecnicos. Otrofinales. Por ejemplo, los aditivos desarrollados por la Polymer Research School de los factores importantes quede la Universidad de Aston pueden convertir casi todos los productos plsticosde envasado en a un coste su- 35. 84Parte 1: El nacimiento de la tecnologa relacionada con la ciencia3. Materias sinteticas 85 impulsaron a las empresas qumicas a acceder a estas industriasParkes fundo para explotar su invento, acabo en quiebra. Los pei- fue la necesidad de desarrollar mercados nuevos para sus productos nes y dems productos que vendieran defectuosos, toda vez que no en sectores que se mostraban reacios al cambio tcnico o no esta-logro resolver de manera satisfactoria el problema de unos plasti- ban dispuestos a experimentar con productos nuevos. Aunque sus ficantes y disolventes adecuados. Aunque careca de una slida ventajas estn ya generalmente aceptadas, en los primeros tiemposformacin como qumico, Hyatt utilizo con xito el alcanfor como las materias sintticas fueron acogidas con un escepticismo casi plastificante, por lo que su compaa norteamericana fue la que lanzo universal. En muchas ocasiones fueron la escasez y el precio elevado el celuloide como el primer producto plstico comercialmente facti- de los productos naturales o las perspectivas de una guerra las queble. Lo anterior ilustra perfectamente el carcter internacional del condujeron a experimentar con sustancias nuevas y en ultimaproceso inventivo en esta industria y sus riesgos 1 . instancia a innovar. Un caso parecido lo constituye la industria del rayn, en la queuna serie de invenciones britnicas resolvieron algunos de los pro-blemas crticos de la inflamabilidad, los cuales obligaron al inventor- Los primeros productos sintticos yempresario francs Conde de Chardonnet a suspender la produccin de los inventores-empresarios su nuevo rayn al colodion en Besangon. A Chardonnet, lo mismo quea Parkes, puede considerrsele un pionero, pero Tambin inicio la De los, aproximadamente, sesenta productos sintticos importantesproduccin (en 1884) antes de que su producto hubiese alcanzado un (plsticos, cauchos v fibras), todos excepto unos pocos fueron estado satisfactorio. La fibra era dbil y frgil y la maquinaria textil inventados por las grandes empresas qumicas (vase Freeman, Young y de que se dispona no resultaba apropiada. Sin embargo, Chardonnet Fuller, 1963; Hufbauer, 1965; Vernon, 1966; Posner, 1961). Las posea los recursos para seguir adelante y fue capaz de reanudar la excepciones las constituyen, por lo general, las primeras innovaciones produccin en Francia y Alemania durante la dcada de 1890. Pero el que alcanzaron el estadio de la aplicacin comercial de manos de rayn de viscosa y el acetato de celulosa dieron mas tarde mucho inventores-empresarios, tales como Baekeland (baquelita), Chardonnet mejores resultados que el rayn al colodion original. El proceso de (rayn), Parks y Hyatt (celuloide). La profesionalizacin del R y D y la viscosa fue invento de un asesor qumico britnico, C. F. Cross, en funcin del laboratorio de R y D industrial se hace cada vez mas 1892, pero hubo de transcurrir algn tiempo hasta que se desarrollo patente a medida que nos aproximamos al siglo XX.una tcnica para el hilado. Ninguno de los productos sintticos fue inventado, desarrollado, niOtro de los primeros plsticos que fue lanzado por una empresa innovado por los proveedores o fabricantes de las sustancias na- nueva fue la . Patentada en 1865, estaba fabricada a partir de nitrato y aceites de celulosa y 1 Sobre la primitiva historia de la industria de los plsticos, vase Kaufman (1963) fue la precursora del celuloide. Pero la Parkesine Company, que Hofbauer (1966) Yarsley y Couzens (1956); vase Tambin De Bell (1946). 36. 86Parte 1: El nacimiento de la tecnologa relacionada con la ciencia 3. Materias sinteticas 87 en 19 00 para explotar el proceso de rayn de viscosa de Cross y puesto, los descubrimientos e inventos qumicos fundamentales seBevan, vendi en 1 9 0 4 todo su capital a Courtaulds, la empresarealizaron en los laboratorios de las universidades y, en concreto, losmas fuerte de la industria britnica de la seda. A partir de aqueltrabajos de Staudinger en Friburgo sobre molculas de cadena largamomento Courtaulds gozo de una posicin monopolista en la indus- proporcionaron la base terica para muchos de los avancestria britnica del rayn y mas adelante de una posicin muy pode- industriales que se produjeron durante la dcada de 1930. Pero, por lorosa en la industria mundial. general, ha sido necesario dedicar aos de trabajos intensivos de De forma anloga, la compaa de Hita de artculos dentalesinvestigacin aplicada y en plantas piloto para llevar un producto delubicada en Albano, que fue la primera en hacer del celuloide un estado de curiosidad de laboratorio al de proc