¿QUÉ ES LA MANUFACTURA?

La palabra manufactura se deriva de las palabras latinas manus (mano) y factus (hacer); la combinación de ambas significa hecho a mano. La palabra manufactura tiene varios siglos de antigüedad, y “hecho a mano” describe en forma adecuada los métodos manuales que se utilizaban cuando se acuñó la expresión.1 La mayor parte de la manufactura moderna se lleva a cabo por medio de maquinaria automatizada y controlada por computadora que se supervisa manualmente.

Definición de manufactura

Como campo de estudio en el contexto moderno, la manufactura se puede definir de dos maneras: una tecnológica y la otra económica. En el sentido tecnológico, la manufactura es la aplicación de procesos físicos y químicos para alterar la geometría, propiedades o apariencia de un material de inicio dado para fabricar piezas o productos; la manufactura también incluye el ensamble de piezas múltiples para fabricar productos. Los procesos para llevar a cabo la manufactura involucran una combinación de máquinas, herramientas, energía y trabajo manual, como se ilustra en la figura 1.1a). Casi siempre, la manufactura se ejecuta como una secuencia de operaciones. Cada una de éstas lleva al material más cerca del estado final que se desea. 

En el sentido económico, la manufactura es la transformación de los materiales en artículos de valor mayor por medio de uno o más operaciones de procesamiento o ensamblado, según lo ilustra la figura 1.1b). La clave es que la manufactura agrega valor al material cambiando su forma o propiedades, o mediante combinar materiales distintos también alterados. El material se habrá hecho más valioso por medio de las operaciones de manufactura ejecutadas en él. Cuando el mineral de hierro se convierte en acero se le agrega valor. Si la arena se transforma en vidrio se le añade valor. Cuando el petróleo se refina y se convierte en plástico su valor aumenta. Y cuando el plástico se modela en la geometría compleja de una silla de jardín, se vuelve más valioso. 

Es frecuente que las palabras manufactura y producción se usen en forma indistinta. El punto de vista del autor es que la producción tiene un significado más amplio que la manufactura. Para ilustrar esto, se puede utilizar la expresión “producción de petróleo crudo”, pero la frase “manufactura de petróleo crudo” parece fuera de lugar. Sin embargo, cuando se emplea en el contexto de productos tales como piezas metálicas o automóviles, cualquiera de ambas palabras es aceptable.

Las industrias manufactureras y sus productos 

La manufactura es una actividad importante, pero no se lleva a cabo sólo por sí misma. Se ejecuta como una actividad comercial de las compañías que venden productos a los clientes. El tipo de manufactura que una empresa realiza depende de la clase de producto que fabrica. Esta relación se va a analizar primero con el examen de los tipos de industrias manufactureras, y después con la identificación de los productos que generan. 

Industrias manufactureras La industria consiste en empresas y organizaciones que producen o suministran bienes y servicios. Las industrias se clasifican como primarias, secundarias o terciarias. Las industrias primarias cultivan y explotan recursos naturales, tales como la agricultura y minería. Las industrias secundarias toman las salidas de las primarias y las convierten en bienes de consumo y capital. En esta categoría, la manufactura es la actividad principal, pero también quedan incluidas las construcciones y la generación de energía. Las industrias terciarias constituyen el sector de servicios de la economía. En la tabla 1.2 se presenta una lista de industrias específicas de dichas categorías. Este libro se dedica a las industrias secundarias de la tabla 1.2, que incluyen las compañías que se dedican a la manufactura. Sin embargo, la Clasificación Internacional Estándar de Industrias, que se empleó para compilar la tabla 1.2, incluye varias industrias cuyas tecnologías de producción no se estudian en este texto; por ejemplo, las bebidas, los productos químicos y los alimentos procesados.

manufactura significa producción de hardware, que va desde tuercas y tornillos hasta computadoras digitales y armas. Se incluyen productos plásticos y cerámicos, pero se excluyen la ropa, las bebidas, los productos químicos, la comida y el software. En la tabla 1.3 se presenta nuestra lista corta de industrias manufactureras. 

Productos manufacturados Los productos finales fabricados por las industrias que se enlistan en la tabla 1.3 se dividen en dos clases principales: bienes de consumo y bienes de capital. Los bienes de consumo son productos que los consumidores compran en forma directa, como autos, computadoras personales, televisiones, neumáticos y raquetas de tenis, entre muchos otros más. Los bienes de capital son aquellos que adquieren otras compañías para producir bienes y prestar servicios. Algunos ejemplos de bienes de capital incluyen aviones, computadoras grandes, equipo ferroviario, máquinas herramienta y equipo para la construcción.

Además de los productos finales, otros artículos manufacturados incluyen los materiales, componentes y suministros que emplean las compañías para fabricar los artículos terminados. Algunos ejemplos de ellos incluyen la lámina de acero, barras de acero, acuñación, piezas maquinadas, plásticos moldeados y extrusiones, herramientas de corte, troqueles, moldes y lubricantes. Así, las industrias manufactureras son una infraestructura compleja con categorías y niveles distintos de proveedores intermedios con quienes el consumidor final nunca tratará. 

Por lo general estudia artículos discretos —piezas individuales y productos ensamblados— en lugar de aquellos producidos por procesos continuos. Un estampado metálico es un producto discreto, pero el rollo de metal laminado del que se fabrica es continuo o semicontinuo. Muchas piezas discretas comienzan como productos continuos o semicontinuos, tales como las extrusiones o el cable eléctrico. Secciones grandes de longitudes casi continuas se cortan al tamaño que se desea. Una refinería de petróleo es un ejemplo aún mejor del proceso continuo. 

Cantidad de producción y variedad de productos La cantidad de productos elaborados por una fábrica tiene una influencia importante en la manera en que están organizados su personal, sus instalaciones y sus procedimientos. Las cantidades de producción anual se clasifican en tres categorías: 1) producción baja, en el rango de 1 a 100 unidades por año; 2) producción media, de 100 a 10 000 unidades anuales; y 3) producción alta, de 10 000 a varios millones de unidades. Los límites de los tres rangos son algo arbitrarias (son a juicio del autor). En función de las clases de productos pueden cambiar su orden de magnitud. 

La cantidad de producción se refiere al número de unidades de cierto tipo de producto que se producen en un año. Algunas plantas producen una variedad de productos distintos, cada uno de los cuales se hace en cantidades bajas o medias. Otras plantas se especializan en la producción alta de un solo tipo de producto. Es instructivo identificar la variedad de productos como parámetro distintivo de la cantidad de producción. La variedad de productos se refiere a los diseños o tipos distintos de productos que se producen en la planta. Productos diferentes tienen formas y tamaños diferentes; desempeñan funciones distintas; se destinan a mercados distintos; algunos tienen más componentes que otros; y así sucesivamente. Es posible contar el número de tipos distintos de productos fabricados cada año. Cuando el número de tipos de productos de la fábrica es elevado, eso indica una variedad de productos alta. 

Existe una correlación inversa entre la variedad de productos y la cantidad de producción, en términos de las operaciones de la fábrica. Si la variedad de los productos de una fábrica es elevada, entonces es probable que su cantidad de producción sea baja; pero si la cantidad de producción es alta, entonces la variedad de productos será baja, como se ilustra con la banda diagonal en la figura 1.2. 

Aunque se ha identificado la variedad de productos como un parámetro cuantitativo (número de tipos diferentes de productos que hace la planta o la compañía), éste es mucho menos exacto que la cantidad de producción ya que los detalles en que difieren los diseños no se capturan sólo con el número de diseños distintos. Las diferencias entre un automóvil y un acondicionador de aire son mucho mayores que entre este último y una bomba de calor. Y dentro de cada tipo de producto existen diferencias entre modelos específicos. 

El grado de las diferencias del producto puede ser pequeño o grande, como se manifiesta en la industria automotriz. Cada una de las compañías automotrices de Estados Unidos. produce dos o tres modelos de automóvil distintos en la misma planta de ensamblado, aunque los estilos de la carrocería y otras características del diseño son virtualmente las mismas. En plantas distintas, la compañía construye camiones pesados. Para describir dichas diferencias de la variedad de productos, se utilizan los términos “suave” y “dura”. La variedad suave de productos ocurre cuando sólo existen diferencias pequeñas en la variedad de productos, como aquellas entre autos fabricados en la misma línea de producción. En un producto ensamblado, la variedad de productos se caracteriza por una proporción elevada de piezas comunes entre los modelos. La variedad dura de productos sucede cuando éstos varían en forma sustancial, y hay pocas piezas en común, o ninguna. La diferencia entre un automóvil y un camión es dura.

Capacidad de manufactura

Una planta de manufactura consiste en un conjunto de procesos y sistemas (y personas, por supuesto) diseñados para transformar cierto rango limitado de materiales en productos de valor incrementado. Esos tres bloques constitutivos —materiales, procesos y sistemas— integran la materia de la manufactura moderna. Entre esos factores existe una interdependencia fuerte. Una compañía manufacturera no puede hacer todo. Sólo debe hacer ciertas cosas y hacerlas bien. La capacidad de manufactura se refiere a las limitaciones técnicas y físicas de una empresa de manufactura y cada una de sus plantas. Es posible identificar varias dimensiones de dicha capacidad: 1) capacidad tecnológica de proceso, 2) tamaño físico y peso del producto, y 3) capacidad de producción. 

Capacidad tecnológica de proceso La capacidad tecnológica de proceso de una planta (o compañía) es el conjunto de procesos de manufactura con que dispone. Ciertas plantas realizan operaciones de maquinado, otras convierten lingotes de acero en lámina, y unas más construyen automóviles. Una planta de maquinado no puede laminar acero, y una planta de laminación no puede fabricar autos. La característica subyacente que distingue a esas plantas son los procesos que pueden ejecutar. La capacidad de procesamiento tecnológico se relaciona de cerca con el tipo de material. Ciertos procesos de manufactura se ajustan a ciertos materiales, mientras que otros se adaptan a unos distintos. Al especializarse en determinado proceso o grupo de procesos, la planta se especializa en forma simultánea en ciertos tipos de materiales. Las capacidades tecnológicas de proceso incluyen no sólo los procesos físicos, sino también la experiencia que tiene el personal de la planta en dichas tecnologías. Las compañías deben concentrarse en el diseño y la manufactura de productos que son compatibles con su capacidad tecnológica de proceso.

Limitaciones físicas del producto Un segundo aspecto de la capacidad de manufactura lo impone el producto físico. Una planta con un conjunto dado de procesos está limitada en los términos del tamaño y el peso de los productos que pueden alojarse. Los productos grandes y pesados son difíciles de mover. Para hacerlo, la planta debe equiparse con grúas con la capacidad de carga requerida. Piezas y productos pequeños que se fabrican en cantidades grandes se trasladan por medio de bandas u otros medios. La limitante del tamaño y peso de un producto también se extiende a la capacidad física del equipo de manufactura. Las máquinas de producción tienen tamaños distintos. Las más grandes deben utilizarse para procesar piezas grandes. El conjunto del equipo de producción, manejo de materiales, capacidad de almacenamiento y tamaño de planta, debe planearse para los productos que están dentro de cierto rango de tamaño y peso. 

Capacidad de producción Una tercera limitante de la capacidad de una planta de manufactura, es la cantidad de producción que puede obtenerse en un periodo de tiempo dado (por ejemplo, mes o año). Es común llamar a dicha limitante de cantidad capacidad de planta, o capacidad de producción, y se define como la tasa máxima de producción que una planta puede alcanzar en condiciones dadas de operación. Estas condiciones se refieren al número de turnos por semana, horas por turno, niveles de la mano de obra directa, entre otros. Esos factores representan entradas de la planta. Dadas estas entradas, ¿cuál es la salida que puede generar la empresa? Por lo general, la capacidad de planta se mide en términos de las unidades producidas, tales como las toneladas de acero que produce al año una fundición, o el número de automóviles producido por una planta de ensamblado final. En estos casos, las producciones son homogéneas. En los casos en que las unidades de producción no son homogéneas, otros factores más apropiados de medición, son las horas hombre de capacidad productiva en un taller de maquinado que produce piezas varias. Los materiales, procesos y sistemas son los bloques constitutivos básicos de la manufactura, y las tres amplias áreas temáticas de este libro. A continuación se dará un panorama de dichos temas.