Diseo y desarrollo de productos

Diseo y desarrollo de productosQuinta edicin

Karl T. UlrichUniversity of Pennsylvania

Steven D. EppingerMassachusetts Institute of Technology

Revisin tcnica:Abiud Flores Valentn

Instituto Tecnolgico y de Estudios Superiores de Monterrey,Campus Monterrey

Sergio Romero HernndezInstituto Tecnolgico Autnomo de Mxico

MXICO BOGOT BUENOS AIRES CARACAS GUATEMALA MADRID NUEVA YORK SAN JUAN SANTIAGO SAO PAULO AUCKLAND LONDRES MILN MONTREAL

NUEVA DELHI SAN FRANCISCO SINGAPUR ST. LOUIS SIDNEY TORONTO

Director general Mxico: Miguel ngel Toledo CastellanosEditor sponsor: Pablo E. Roig VzquezCoordinadora editorial: Marcela I. Rocha MartnezEditor de desarrollo: Edmundo Carlos Ziga GutirrezSupervisor de produccin: Zeferino Garca Garca

Traduccin: Jorge Humberto Romo MuozRicardo Martn Rubio Ruiz

DISEO Y DESARROLLO DE PRODUCTOSQuinta edicin

Prohibida la reproduccin total o parcial de esta obra, por cualquier medio, sin la autorizacin escrita del editor.

DERECHOS RESERVADOS 2013, 2009, 2004 respecto a la tercera edicin en espaol porMcGRAW-HILL/INTERAMERICANA EDITORES, S.A. DE C.V. Prolongacin Paseo de la Reforma 1015, Torre A Piso 17, Colonia Desarrollo Santa Fe, Delegacin lvaro Obregn C.P. 01376, Mxico, D.F. Miembro de la Cmara Nacional de la Industria Editorial Mexicana, Reg. Nm. 736

ISBN: 978-607-15-0944-4ISBN anterior: 978-970-10-6936-3

Traducido de la 5a. edicin de Product Design and Development, de Karl T. Ulrich y Steven D. Eppinger. Copyright 2012, 2008, 2004 y 2000. The McGraw-Hill Companies, Inc. All rights reserved. 978-0-07-340477-6

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Impreso en Mxico Printed in Mexico

Dedicado a los profesionistas que compartieron sus experiencias con nosotros y a los grupos de desarrollo de producto que esperamos se beneficien de esas experiencias.

Acerca de los autoresKarl T. Ulrich Universidad de Pensilvaniaes profesor y vicedecano de la beca de la CIBC en innovacin de la Escuela Wharton de la Uni-versidad de Pensilvania, as como profesor de ingeniera mecnica. Recibi los grados de licen-ciatura en ciencias, mster en ciencias y doctor en ciencias en ingeniera mecnica del MIT. El profesor Ulrich ha dirigido los trabajos de desarrollo de numerosos productos, incluyendo apa-ratos mdicos y artcu los deportivos, y es fundador de varias empresas basadas en tecnologa. Por su trabajo ha recibido ms de 20 patentes. Su investigacin actual est relacionada con la innovacin tecnolgica, diseo de productos y problemas ambientales.

Steven D. Eppinger Instituto Tecnolgico de Massachusettses profesor del programa Ciencias de Administracin e Innovacin LGO, patrocinado por Ge-neral Motors, en la Escuela Sloan de Administracin del Instituto Tecnolgico de Massachu-setts, y tambin es profesor de sistemas de ingeniera en el MIT. Recibi sus grados de licen-ciatura en ciencias, mster en ciencias y doctor en ciencias en ingeniera mecnica del MIT; adems, durante cinco aos se desempe como decano adjunto de la Escuela Sloan del MIT. Se especializa en la administracin de complejos procesos de desarrollo y ha trabajado exten-samente en las industrias automotriz, electrnica, aeroespacial, de aparatos mdicos y bienes de capital. Su investigacin actual se enfoca en la creacin de prcticas mejoradas para desa-rrollo de productos y tcnicas de administracin de proyectos.

VII

VIII

Este libro contiene material elaborado para los cursos interdisciplinarios sobre desarrollo del producto que impartimos en clase. Entre los participantes en estos cursos se encuentran estudiantes ya egresados de ingeniera, estudiantes de diseo industrial y estudiantes de admi-nistracin de empresas. Si bien destinamos este libro a audiencias interdisciplinarias a nivel bsico, numerosos cursos intermedios y para estudiantes en diseo de ingeniera han encontrado til el material. Diseo y desarrollo de productos tambin est dirigido a profesionistas que ya ejercen su carrera. De hecho, no podramos evitar escribir para una audiencia de profesionistas porque casi todos nuestros estudiantes son profesionistas que han trabajado ya sea en el desa-rrollo de productos o en funciones estrechamente relacionadas con ello.

Este libro mezcla las perspectivas de marketing, diseo y manufactura en un solo plantea-miento del desarrollo del producto. En consecuencia, damos a diversos tipos de estudiantes la posibilidad de apreciar las realidades de la prctica industrial y las complejas y esenciales fun-ciones que desempean diversos miembros de equipos de desarrollo del producto. De manera particular, damos a los profesionales industriales un conjunto de mtodos de desarrollo del producto, que pueden poner en prctica de inmediato en proyectos de desarrollo.

En la comunidad acadmica existe actualmente un debate relativo a si el diseo debe im-partirse, primero, estableciendo una base de teora o comprometiendo al estudiante en prcti-cas supervisadas de manera superficial. Para la actividad ms general del diseo y desarrollo del producto, rechazamos ambos mtodos cuando se llevan al extremo. La teora sin prctica es ineficiente porque hay muchos matices, excepciones y sutilezas por aprender en situaciones prcticas y porque algunos trabajos simplemente carecen de bases firmes. Con demasiada fa-cilidad, la prctica sin gua tambin ocasiona sentimientos de frustracin y fracaso en la ex-plotacin del conocimiento que profesionistas e investigadores exitosos en el desarrollo del producto han acumulado durante mucho tiempo. En este sentido, el desarrollo del producto es como navegar: la experiencia se adquiere con prctica, pero un poco de teora (y hasta triqui-uelas) de cmo funcionan las velas y de instruccin en la mecnica de operar un bote pueden ser de gran ayuda.

Tratamos de alcanzar un punto de equilibrio entre teora y prctica mediante nuestro nfa-sis en mtodos. Los mtodos que presentamos son por lo general procedimientos que se dan paso a paso para completar trabajos, pero raras veces contienen teora pura y concisa. En algu-nos casos, los mtodos son apoyados en parte por una larga tradicin de investigacin y prc-tica, como en el captulo referente a economa de desarrollo del producto; en otros casos, los mtodos son un extracto de tcnicas relativamente recientes y a propsito, como en el captulo sobre diseo para el ambiente. En todos los casos, los mtodos son un planteamiento con-creto para resolver un problema de desarrollo del producto. De acuerdo con nuestra experien-cia, el desarrollo del producto se aprende mejor si se aplican mtodos estructurados en un tra-bajo de proyecto vigente, ya sea en situaciones industriales o acadmicas. Por lo tanto,

Prefacio

Prefacio IX

tratamos que este libro se use como gua para completar tareas de desarrollo, ya sea en el con-texto de un proyecto en curso o en la prctica industrial.

Un ejemplo industrial o un estudio de caso ilustran cualquier mtodo en este libro. Escogi-mos usar productos diferentes como ejemplos de cada captulo en lugar de llevar el mismo ejemplo en todo el libro; presentamos esta variedad porque pensamos que el libro ser ms in-teresante y porque esperamos ilustrar que los mtodos se pueden aplicar a una amplia varie-dad de productos, desde equipo industrial hasta productos de consumo.

Diseamos el libro para hacerlo modular en toda la extensin de la palabra, formado por 18 captulos independientes. Cada captulo presenta un mtodo de desarrollo para una parte espe-cfica del proceso de desarrollo del producto. El principal beneficio del mtodo modular es que cada captulo se puede usar de manera independiente del resto del libro. En esta forma, profesores, estudiantes y practicantes pueden tener fcil acceso slo al material que encuen-tren ms til.

Esta quinta edicin incorpora revisiones hechas a todo el libro, ejemplos y datos actualiza-dos, explicaciones ampliadas y nuevas ideas provenientes de recientes investigaciones e inno-vaciones en la prctica.

Para complementar el texto, hemos desarrollado una pgina web en internet con intencin de que sea un recurso para instructores, estudiantes y practicantes. Mantendremos actualizada esta pgina con ms obras de referencias, ejemplos y vncu los a recursos existentes relaciona-dos con temas de desarrollo del producto en cada captulo. Por favor haga uso de esta informa-cin va internet en www.ulrich-eppinger.net.

La aplicacin de mtodos estructurados al desarrollo del producto facilita el estudio y me-joramiento de los procesos de desarrollo. Esperamos que los lectores usen las ideas de este libro como semillas para la creacin de sus propios mtodos de desarrollo, adaptados de manera nica a sus personalidades, talentos y entorno empresarial.

XCientos de personas colaboraron en mayor o menor medida en este libro. Agradecemos a numerosos industriales los datos, ejemplos e ideas que nos dieron. Apreciamos la ayuda que hemos recibido de gran cantidad de colegas, asistentes de investigacin y personal de apoyo, de nuestros promotores y del grupo de McGraw-Hill. En verdad no hubiramos terminado este proyecto sin la cooperacin y colabo racin de muchos profesionales, colegas y amigos. Gra-cias a todos.

El apoyo financiero para gran parte del desarrollo de este libro ha provenido de la Funda-cin Alfred P. Sloan, de los lderes del MIT para el Programa de Manufacturas, y del Center for Innovation in Product Development del MIT.

Muchos industriales ya establecidos nos ayudaron a recolectar datos y ejemplos de desarro-llo. En particular nos gustara agradecer a los siguientes: Richard Ahern, Liz Altman, Lindsay Anderson, Terri Anderson, Mario Belsanti, Mike Benjamin, Scott Beutler, Bill Burton, Mi-chael Carter, Jim Caruso, Pat Casey, Scott Charon, Victor Cheung, Alan Cook, David Cuthe-rell, Tim Davis, Tom Davis, John Elter, George Favaloro, Marc Filerman, David Fitzpatrick, Gregg Geiger, Anthony Giordano, David Gordon, Kamala Grasso, Matt Haggerty, Rick Har-key, Matthew Hern, Alan Huffenus, Art Janzen, Randy Jezowski, Carol Keller, Matt Kressy, Edward Kreuzer, David Lauzun, Peter Lawrence, Brian Lee, David Levy, Jonathan Li, Albert Lucchetti, Paul Martin, Doug Miller, Leo Montagna, Al Nagle, John Nicklaus, Hossain Nivi, Chris Norman, Paolo Pascarella, E. Timothy Pawl, Paul Piccolomini, Amy Potts, Earl Powell, Jason Ruble, Virginia Runkle, Nader Sabbaghian, Mark Schurman, Norm Seguin, David Shea, Wei-Ming Shen, Songa Song, Leon Soren, Paul Staelin, Michael Stephens, Scott Stro-pkay, Larry Sullivan, Malcom Taylor, Brian Vogel, David Webb, Bob Weisshappel, Dan Wi-lliams, Gabe Wing y Mark Winter.

Hemos recibido extraordinaria ayuda de nuestros colegas que nos han dado su apoyo para nuestro un tanto raro modo de ensear e investigar, parte de lo cual se refleja en este libro. Es-tamos especialmente en deuda con Leaders for Manufacturing (LFM) del MIT y con el Center for Innovation in Product Development (CIPD) del MIT, dos sociedades ejemplares que abar-can las principales empresas manufactureras y a las escuelas de ingeniera y administracin del MIT. Tambin nos hemos visto beneficiados de la colaboracin de profesores y personal asociado con estos programas, en especial Gabriel Bitran, Kent Bowen, Don Clausing, Tom Eagar, Charlie Fine, Woodie Flowers, Steve Graves, John Hauser, Rebecca Henderson, Mau-rice Holmes, Tom Magnanti, Kevin Otto, Don Rosenfield, Warren Seering, Shoji Shiba, Anna Thornton, Jim Utterback, Eric von Hippel, Dave Wallace y Dan Whitney. Hemos recibido apoyo financiero del LFM, CIPD y del Fondo Gordon Book. Lo que es ms importante es que las empresas socias del LFM y el CIPD nos han dado acceso sin paralelo a proyectos indus-triales y problemas de investigacin en el desarrollo y manufactura del producto.

Varios profesores nos han ayudado a revisar captulos y darnos realimentacin de sus prue-bas en clases con este material. En particular agradecemos a estos revisores y probadores

Agradecimientos

Agradecimientos XI

beta: Alice Agogino, Don Brown, Steve Brown, Charles Burnette, Gary Cadenhead, Roger Calantone, Cho Lik Chan, Kim Clark, Morris Cohen, Denny Davis, Michael Duffey, William Durfee, Donald Elger, Josh Eliashberg, David Ellison, Woodie Flowers, Gary Gabriele, Paulo Gomes, Abbie Griffin, Marc Harrison, Rebecca Henderson, Tim Hight, Mike Houston, Marco Iansiti, Kos Ishii, R. T. Johnson, Kyoung-Yun Joseph Kim, Annette Khler, Viswanathan Krishnan, Yuyi Lin, Richard Locke, Bill Lovejoy, Jeff Meldman, Farrokh Mistree, Wanda Or-likowski, Louis Padulo, Matthew Parkinson, Robert Pelke, Warren Seering, Paul Sheng, Robert Smith, Carl Sorensen, Mark Steiner, Cassandra Telenko, Christian Terwiesch, Chuck Turtle, Marcie Tyre, Dan Whitney, Kristin Wood y Khim-Teck Yeo.

Varios industriales establecidos y expertos en capacitacin tambin nos han ayudado en la revisin y comentarios sobre borradores de captulos: Wesley Allen, Geoffrey Boothroyd, Gary Burchill, Clay Burns, Eugene Cafarelli, James Carter, Kimi Ceridon, David Cutherell, Gerard Furbershaw, Jack Harkins, Gerhard Jnemann, David Meeker, Ulrike Nrger, B. Jo-seph Pine II, William Townsend, Brian Vogel y John Wesner.

Tambin deseamos agradecer a ms de 1 000 estudiantes de las clases en donde hemos pro-bado estos materiales en diversos programas de enseanza en el MIT, Helsinki University of Technology, Rhode Island School of Design, HEC Paris, STOA (Italia), University of Penn-sylvania y Nanyang Technological University (Singapur). Muchos estudiantes nos han dado constructivos comentarios para mejorar la estructura y entrega del material finalmente conte-nido aqu. Del mismo modo, nuestras experiencias al observar el uso que los estudiantes hacen de estos mtodos en proyectos de desarrollo del producto nos han ayudado a refinar el material.

Varios estudiantes del MIT colaboraron como asistentes de investigacin para ayudar a in-vestigar muchos de los mtodos de desarrollo, ejemplos y datos contenidos en la primera edi-cin de este libro. Estas personas son Michael Baeriswyl (captulo 12), Paul Brody (captulo 11), Tom Foody (captulo 17), Amy Greenlief (captulo 14), Christopher Hession (captulo 4), Eric Howlett (captulo 8), Tom Pimmler (captulo 13 y apndices), Stephen Raab (captulo 18), Harrison Roberts (captulo 13 y apndices), Jonathan Sterrett (captulo 5) y Gavin Zau (captulo 7).

Otros estudiantes del MIT han colaborado asistiendo con la recoleccin de datos y ofre-ciendo comentarios y crticas estimulantes relacionadas con algunos de los captulos: Tom Abell, E. Yung Cha, Steve Daleiden, Russell Epstein, Matthew Fein, Brad Forry, Mike Frauens, Ben Goss, Daniel Hommes, Bill Liteplo, Habs Moy, Robert Northrop, Leslie Prince Rudolph, Vikas Sharma y Ranjini Srikantiah. Agradecemos tambin la amable asistencia del equipo del MIT durante varios aos: Stephen Arnold, Yubbetys Baez, Cara Barber, Anna Piccolo, Kristin Rocheleau y Kathy Sullivan.

El personal de la organizacin de McGraw-Hill ha sido extraordinario. Estamos particular-mente agradecidos por el apoyo a nuestra editora promotora Laura Hurst Spell. Tambin apre-ciamos el trabajo del editor de desarrollo Robin Bonner, al gerente de proyecto Erin Melloy, al corrector de estilo Rich Wright, al fotgrafo Stuart Cohen y a la diseadora Margarite Reynolds.

Por ltimo, damos gracias a nuestras familias por su amor y apoyo. Nuestros padres nos dieron gran estmulo. Nancy, Julie, Lauren, Andrew, Jamie y Nathan han mostrado infinita pa-ciencia en estos aos de este actual proyecto de desarrollo del producto.

Karl T. UlrichSteven D. Eppinger

XIII

Sumario 1 Introduccin 1 2 Procesos y organizaciones

de desarrollo 11 3 Identificacin de

oportunidades 35 4 Planeacin del producto 53 5 Identificacin de las necesidades

del cliente 73 6 Especificaciones del

producto 93 7 Generacin de conceptos 119 8 Seleccin del concepto 143 9 Prueba de concepto 165

10 Arquitectura del producto 18311 Diseo industrial 20712 Diseo para el ambiente 229 13 Diseo para manufactura 25114 Construccin de prototipos 285 15 Diseo robusto 30316 Patentes y propiedad

intelectual 32317 Economa de desarrollo

del producto 345 18 Administracin de

proyectos 371ndice analtico 397

ContenidoAcerca de los autores VIIPrefacio VIIIAgradecimientos X

Captulo 1Introduccin 1Caractersticas del desarrollo exitoso de un producto 2Quin disea y desarrolla productos? 3Duracin y costo de desarrollo del producto 5Los retos del desarrollo del producto 6Enfoque de este libro 6

Mtodos estructurados 7Ejemplos industriales 7Realidades organizacionales 7Mapa del libro 8

Referencias y bibliografa 10Ejercicios 10Pregunta de anlisis 10

Captulo 2Procesos y organizaciones de desarrollo 11Un proceso genrico de desarrollo 12Desarrollo del concepto: el proceso frontal 16Adaptacin del proceso genrico de desarrollo de un producto 18

Productos impulsados por la tecnologa 18Productos de plataforma 20Productos de proceso intensivo 20Productos personalizados 21Productos de alto riesgo 21Productos de rpida elaboracin 21Sistemas complejos 22

Flujos del proceso de desarrollo del producto 22Proceso de desarrollo de Tyco 23Organizaciones de desarrollo del producto 24

Las organizaciones se forman al establecer vnculos entre individuos 24

Los vnculos organizacionales pueden alinearse con funciones o proyectos, o ambos 26Seleccin de una estructura organizacional 27

Equipos distribuidos de desarrollo del producto 29La organizacin de desarrollo de producto de Tyco 29Resumen 31Referencias y bibliografa 32Ejercicios 33Preguntas de anlisis 33

Captulo 3Identificacin de oportunidades 35Qu es una oportunidad? 36Tipos de oportunidades 37Estructura de torneo de la identificacin de oportunidades 38Torneos eficaces de oportunidades 39Proceso de identificacin de oportunidades 39Paso 1. Establecer un estatuto 41Paso 2. Generar y percibir muchas oportunidades 41

Tcnicas para generar oportunidades 42Paso 3. Filtrar oportunidades 46Paso 4. Desarrollar oportunidades prometedoras 48Paso 5. Seleccionar oportunidades excepcionales 48Paso 6. Reflexionar sobre los resultados y el proceso 50Resumen 50Referencias y bibliografa 50Ejercicios 51Preguntas de anlisis 51

Captulo 4Planeacin del producto 53El proceso de planeacin del producto 54

Cuatro tipos de proyectos de desarrollo de productos 55El proceso 56

XIV

Contenido XV

Paso 1: Identificar oportunidades 57Paso 2: Evaluar y dar prioridad a proyectos 57

Estrategia competitiva 58Segmentacin de mercados 58Trayectorias tecnolgicas 59Planeacin de plataformas de productos 60Evaluacin de oportunidades de productos fundamentalmente nuevos 61Equilibrio de la cartera 62

Paso 3: Asignar recursos y planear tiempos 64Asignacin de recursos 64Programacin del proyecto 65El plan del producto 65

Paso 4: Completar la planeacin del anteproyecto 65Declaracin de la misin 67Suposiciones y restricciones 67Asignacin de personal y otras actividades de planeacin del anteproyecto 69

Paso 5: Reflexionar en los resultados y el proceso 69Resumen 70Referencias y bibliografa 71Ejercicios 72Preguntas de anlisis 72

Captulo 5Identificacin de las necesidades del cliente 73Paso 1: Recopilar datos sin procesarde los clientes 76

Seleccin de clientes 78El arte de obtener datos de las necesidades del cliente 79Documentar las interacciones con clientes 81

Paso 2: Interpretar datos sin procesar en trminos de necesidades de los clientes 82Paso 3: Organizar las necesidades en una jerarqua 84Paso 4: Establecer la importancia relativa de las necesidades 87Paso 5: Reflexionar en los resultados y el proceso 78Resumen 89Referencias y bibliografa 90Ejercicios 90Preguntas de anlisis 91

Captulo 6Especificaciones del producto 93Qu son especificaciones? 94Cundo se establecen especificaciones? 95Establecer especificaciones objetivo 96Paso 1: Elaborar la lista de mtricas 97Paso 2: Recabar informacin de comparaciones con la competencia 101Paso 3: Establecer valores objetivo ideales y marginalmente aceptables 102Paso 4: Reflexionar en los resultadosy el proceso 105Establecer las especificaciones finales 107Paso 1: Desarrollar modelos tcnicos del producto 107Paso 2: Desarrollar un modelo de costo del producto 109Paso 3: Refinar las especificaciones haciendo concesiones donde sea necesario 109Paso 4: Bajar de nivel las especificaciones segn sea necesario 113Paso 5: Reflexionar en los resultados y el proceso 114Resumen 114Referencias y bibliografa 115Ejercicios 116Preguntas de anlisis 116ApndiceClculo de costos objetivo 116

Captulo 7Generacin de conceptos 119La actividad de generacin de conceptos 120

Los mtodos estructurados reducen la probabilidad de problemas costosos 121Un mtodo de cinco pasos 121

Paso 1: Aclarar el problema 115Descomponer un problema complejo en subproblemas ms sencillos 122Enfocar el trabajo inicial en subproblemas crticos 123

Paso 2: Buscar externamente 125Entrevistar a usuarios lderes 126Consultar a expertos 126Buscar patentes 127Buscar literatura publicada 127

XVI CONTENIDO

Benchmark (comparacin) de productos relacionados 129

Paso 3: Buscar internamente 129Sesiones tanto individuales como de grupo pueden ser tiles 130Sugerencias para generar conceptos de solucin 131

Paso 4: Explorar sistemticamente 132rbol de clasificacin de conceptos 133Tabla de combinacin de conceptos 135Gestin del proceso de exploracin 138

Paso 5: Reflexionar sobre las soluciones y el proceso 138Resumen 139Referencias y bibliografa 140Ejercicios 141Preguntas de anlisis 141

Captulo 8Seleccin del concepto 143La seleccin del concepto es parte integral del proceso de desarrollo del producto 145Todos los equipos usan algn mtodo para escoger un concepto 145Un mtodo estructurado ofrece varios beneficios 148Perspectiva general de la metodologa 149Filtrado de conceptos 150

Paso 1: Elaborar la matriz de seleccin 151Paso 2: Evaluar los conceptos 151Paso 3: Ordenar los conceptos 152Paso 4: Combinar y mejorar los conceptos 152Paso 5: Seleccionar uno o ms conceptos 153Paso 6: Reflexionar sobre los resultados y el proceso 154

Evaluacin de conceptos 154Paso 1: Elaborar la matriz de seleccin 154Paso 2: Evaluar los conceptos 155Paso 3: Ordenar los conceptos 156Paso 4: Combinar y mejorar los conceptos 156Paso 5: Seleccionar uno o ms conceptos 156Paso 6: Reflexionar sobre los resultados y el proceso 157

Advertencias 158Resumen 159Referencias y bibliografa 160

Ejercicios 161Preguntas de anlisis 161Apndice AEjemplo de matriz de filtrado del concepto 162Apndice B Ejemplo de matriz de evaluacin del concepto 163

Captulo 9Prueba de concepto 165

Paso 1: Definir el propsito de la prueba de concepto 167Paso 2: Escoger una poblacin a encuestar 167Paso 3: Seleccionar un formato de encuesta 169Paso 4: Comunicar el concepto 170

Alinear el formato de encuesta con los medios de comunicar el concepto 172Problemas para comunicar el concepto 173

Paso 5: Medir la respuesta del cliente 174Paso 6: Interpretar los resultados 174Paso 7: Reflexionar sobre los resultados del proceso 178Resumen 178Referencias y bibliografa 179Ejercicios 180Preguntas de anlisis 180Apndice Estimacin de tamaos de mercado 181

Captulo 10Arquitectura del producto 183

Qu es arquitectura del producto? 184Tipos de modularidad 186Cundo se define la arquitecturadel producto? 187

Implicaciones de la arquitectura 187Cambio de producto 188Variedad de productos 189Estandarizacin de componentes 189Rendimiento del producto 189Capacidad de manufactura 190Gestin del desarrollo del producto 190

Establecimiento de la arquitectura 191Paso 1: Crear un esquema del producto 191

Contenido XVII

Paso 2: Agrupar los elementos del esquema 192Paso 3: Crear una disposicin geomtrica aproximada 194Paso 4: Identificar interacciones fundamentales e incidentales 195

Diferenciacin postergada 196Planeacin de la plataforma 199

Plan de diferenciacin 200Plan de caractersticas comunes 200Manejo de compromisos entre diferenciacin y caractersticas comunes 200

Aspectos relacionados con el diseo a nivel del sistema 202

Definicin de sistemas secundarios 202Establecimiento de la arquitectura de los trozos 202Creacin de especificaciones detalladas de interfase 203

Resumen 203Referencias y bibliografa 204Ejercicios 205Preguntas de anlisis 205

Captulo 11Diseo industrial 207Qu es el diseo industrial? 209Evaluacin de necesidades para el diseo industrial 211

Gastos para diseo industrial 211Qu tan importante es el diseo industrialpara un producto? 211Necesidades ergonmicas 212Necesidades estticas 213

El impacto del diseo industrial 215Merece invertirse en diseo industrial? 215En qu forma un diseo industrial establece una identidad corporativa? 216

El proceso de diseo industrial 2171. Investigacin de necesidades del cliente 2182. Conceptualizacin 2183. Refinamiento preliminar 2194. Ms refinamiento y seleccin final

del concepto 2195. Dibujos o modelos de control 2206. Coordinacin con ingeniera, manufactura

y vendedores externos 221

El impacto de herramientas basadas en computadora en el proceso del diseo industrial 221

Manejo del proceso de diseo industrial 221Programacin de la participacin del diseo industrial 222

Evaluacin de la calidad del diseo industrial 2231. Calidad de interfase del usuario 2232. Atractivo emocional 2243. Capacidad de mantener y reparar el producto 2254. Uso apropiado de recursos 2265. Diferenciacin del producto 226

Resumen 226Referencias y bibliografa 227Ejercicios 228Preguntas de anlisis 228

Captulo 12Diseo para el ambiente 229Qu es el diseo para el ambiente? 231

Dos ciclos de vida 231Efectos ambientales 233Historia del diseo para el ambiente 233El periplo de Herman Miller hacia el diseo para el ambiente 234

Proceso del diseo para el ambiente 235Paso 1: Establecer la agenda del DPA: impulsores, metas y equipo 235

Identificar los impulsores internos y externos del DPA 235Fijar las metas del DPA 237Conformar el equipo de DPA 238

Paso 2: Identificar efectos ambientales potenciales 238Paso 3: Seleccionar directrices para el DPA 240Paso 4: Aplicar las directrices de DPA al diseo inicial del producto 241Paso 5: Evaluar los efectos ambientales 242

Comparar los efectos ambientales con las metas del DPA 243

Paso 6: Refinar el diseo del producto para reducir o eliminar los efectos ambientales 243Paso 7: Reflexionar sobre el proceso y resultados del DPA 244Resumen 245Referencias y bibliografa 245

XVIII CONTENIDO

Ejercicios 246Preguntas de anlisis 247Apndice 247

Captulo 13Diseo para manufactura 251Definicin de diseo para manufactura 252

El DFM requiere un equipo interfuncional 253El DFM se realiza en todo el proceso de desarrollo 253Repaso del proceso de diseo para manufactura 253

Paso 1: Estimar los costos de manufactura 254Costos de transporte 256Costos fijos contra costos variables 256La lista de materiales 257Estimacin de costos de componentes estndar 258Estimacin de costos de componentes personalizados 259Estimacin del costo de ensamble 260Estimacin de costos indirectos 261

Paso 2: Reducir los costos de componentes 262Entender las restricciones del proceso y los impulsores de costos 262Redisear componentes para eliminar pasos de procesamiento 263Seleccionar la escala econmica apropiada para procesar la pieza 263Estandarizar componentes y procesos 264Apegarse a la adquisicin de componente de caja negra 265

Paso 3: Reducir los costos de ensamble 266Seguimiento de una puntuacin 266Integrar piezas 266Maximizar la facilidad de ensamble 267Considere el ensamble por parte del cliente 268

Paso 4: Reducir los costos del apoyoa la produccin 268

Minimizar la complejidad sistemtica 269Prueba de error 269

Paso 5: Considerar el efecto de decisiones del diseo para manufactura (DPM) en otros factores 270

El efecto del DFM en el tiempo de desarrollo 270El efecto del DFM en el costo de desarrollo 270El efecto del DFM en la calidad del producto 270El efecto del DFM en factores externos 271

Resultados 271Resumen 273Referencias y bibliografa 273Ejercicios 275Preguntas de anlisis 275Apndice ACosto de materiales 276Apndice BCostos de manufactura de componentes 277Apndice CCostos de ensamble 282Apndice DEstructuras de costos 283

Captulo 14Construccin de prototipos 285Para entender un prototipo 286

Tipos de prototipos 287Para qu se usan prototipos? 288

Principios de construccin de prototipos 291Los prototipos analticos son generalmente ms flexibles que los prototipos fsicos 291Los prototipos fsicos son necesarios para detectar fenmenos no anticipados 291Un prototipo puede reducir el riesgo de costosas iteraciones 292Un prototipo puede agilizar otros pasos de desarrollo 293Un prototipo puede reestructurar dependencias de tareas 294

Tecnologas de construccin de prototipos 294Modelado y anlisis en CAD 3D 295Fabricacin en forma libre 296

Planeacin de prototipos 296Paso 1: Definir el propsito del prototipo 296Paso 2: Establecer el nivel de aproximacin del prototipo 297Paso 3: Bosquejar un plan experimental 297Paso 4: Crear un calendario para adquisicin, construccin y prueba 298Planeacin de prototipos de hito 298

Resumen 299Referencias y bibliografa 300Ejercicios 301Preguntas de anlisis 301

Contenido XIX

Captulo 15Diseo robusto 303Qu es el diseo robusto? 304

Diseo de experimentos 306El proceso de diseo robusto 307

Paso 1: Identificar factores de control, factores de ruido y mtricas de desempeo 307Paso 2: Formular una funcin objetivo 309Paso 3: Desarrollar el plan experimental 310

Diseos experimentales 310Prueba de factores de ruido 312

Paso 4: Ejecutar el experimento 313Paso 5: Ejecutar el anlisis 313

Clculo de la funcin objetivo 313Clculo de efectos del factor por anlisis de medias 314

Paso 6: Seleccionar y confirmar puntos de referencia de factor 315Paso 7: Reflexionar y repetir 315Advertencias 315Resumen 316Referencias y bibliografa 317Ejercicios 318Preguntas de anlisis 318ApndiceMatrices ortogonales 319

Captulo 16Patentes y propiedad intelectual 323Qu es la propiedad intelectual? 324

Repaso de patentes 325Patentes de utilidad 326Elaboracin de una descripcin 327

Paso 1: Formular una estrategia y un plan 328Programacin de solicitudes de patente 328Tipo de solicitud 329Propsito de solicitud 330

Paso 2: Estudiar invenciones previas 331Paso 3: Bosquejar reivindicaciones 331Paso 4: Escribir la descripcin de la invencin 332

Figuras 333Escribir la descripcin detallada 334Descripcin defensiva 334

Paso 5: Refinar reivindicaciones 335Escribir las reivindicaciones 335Directrices para elaborar reivindicaciones 338

Paso 6: Dar seguimiento a solicitud 338Paso 7: Reflexionar sobre los resultadosy el proceso 339Resumen 340Referencias y bibliografa 341Ejercicios 341Preguntas de anlisis 341Apndice AMarcas registradas 342Apndice BConsejo a inventores individuales 342

Captulo 17Economa de desarrollo del producto 345Elementos de anlisis econmico 346

Anlisis cuantitativo 346Anlisis cualitativo 346Cundo debe realizarse un anlisis econmico? 347Proceso de un anlisis econmico 348

Paso 1: Construir el modelo financiero de un caso prctico 348

Estimar los tiempos y magnitud de entradas y salidas futuras de dinero 348Calcular el valor presente neto de los flujos de dinero 350El modelo financiero de caso prctico puede apoyar decisiones de pasa/no pasa y decisiones de inversin mayor 351

Paso 2: Efectuar anlisis de sensibilidad 351Ejemplo de costo de desarrollo 352Ejemplo de tiempo de desarrollo 353

Paso 3: Use anlisis de sensibilidad para entender compromisos de un proyecto 355

Seis interacciones potenciales 355Reglas para acuerdos 357Limitaciones de un anlisis cuantitativo 357

Paso 4: Considere la influencia de los factores cualitativos en el xito de un proyecto 358

Los proyectos interactan con la empresa, el mercado y el ambiente macro 359Realizacin de un anlisis cualitativo 361

XX CONTENIDO

Resumen 362Referencias y bibliografa 363Ejercicios 364Preguntas de anlisis 364Apndice AValor del dinero en tiempo y la tcnica del valor presente neto 365Apndice BModelado de flujos de dinero inciertos usando anlisis de valor presente neto 368

Captulo 18Administracin de proyectos 371Para entender y representar tareas 372

Tareas secuenciales, paralelas y acopladas 372La matriz de estructura de diseo 373Grficas de Gantt 375Grficas PERT 375La trayectoria crtica 376

Plan maestro de proyecto 377La bitcora del producto 377

Lista de tareas del proyecto 379Asignacin de personal y organizacin del equipo 379Programa del proyecto 380Presupuesto del proyecto 381Plan de riesgos del proyecto 382Modificacin del plan maestro 383

Aceleracin de proyectos 383Ejecucin del proyecto 387

Mecanismos de coordinacin 387Evaluacin del estado del proyecto 390Acciones correctivas 390

Evaluacin del proyecto post mrtem(despus de su terminacin) 391Resumen 392Referencias y bibliografa 393Ejercicios 395Preguntas de anlisis 395ApndiceEjemplo de matriz de estructura de diseo 396

ndice analtico 397

C A P T U L O U N O

Introduccin

1

En el sentido de las agujas de un reloj, desde arriba a la izquierda: foto por Stuart Cohen; Copyright 2002 Hewlett-Packard Company. Reproducido con permiso; cortesa de Boeing; cortesa de Volkswagen of America; cortesa de Rollerblade, Inc.

FIGURA 1-1 Ejemplos de productos fsicos ingenieriles y discretos (en el sentido de las agujas de un reloj desde la parte superior izquierda): destornillador Stanley Tools Jobmaster, impresora DeskJet Hewlett-Packard, avin Boeing 777, nuevo Beetle Volkswagen y patn en lnea Rollerblade.

2 CAPTULO 1 Introduccin

El xito econmico de casi todas las empresas depende de su capacidad para identificar las necesidades de los clientes y rpidamente crear productos que satisfagan esas necesidades y se puedan producir a bajo costo. Alcanzar estas metas no es slo un problema de mercadotecnia, ni tampoco un problema de diseo o un problema de manufactura; es un problema de desarro-llo de producto que comprende todas estas funciones. Este libro contiene un conjunto de m-todos que tienen la finalidad de mejorar la capacidad de equipos interfuncionales para trabajar juntos en el desarrollo de productos.

Un producto es algo vendido por una empresa a sus clientes. Desarrollo de producto es el conjunto de actividades que se inicia con la percepcin de una oportunidad de mercado y ter-mina en la produccin, venta y entrega de un producto. Aun cuando buena parte del material de este libro es til en el desarrollo de cualquier producto, explcitamente nos concentramos en productos fsicos, discretos e ingenieriles. La figura 1-1 presenta varios ejemplos de pro-ductos de esta categora. Debido a que nos concentramos en productos ingenieriles, el libro se aplica mejor al desarrollo de herramientas elctricas y equipos perifricos de computadora que a revistas o a suteres. Nuestro enfoque en artculos discretos hace que el libro sea menos aplicable al desarrollo de productos como gasolina, fibras sintticas y papel. Por nuestro enfo-que en productos fsicos, no hacemos nfasis en problemas especficos que aparecen en el de-sarrollo de servicios o de software. Incluso con estas restricciones, los mtodos presentados se aplican bien a una amplia variedad de productos, incluyendo, por ejemplo, aparatos electrni-cos para el consumidor, equipo deportivo, instrumentos cientficos, mquinas herramienta y dispositivos mdicos.

El objetivo de este libro es presentar en una forma clara y detallada un conjunto de mto-dos de desarrollo de productos destinados a unir las funciones de mercadotecnia, diseo y ma-nufactura de la empresa. En este captulo de introduccin describimos algunos aspectos de la prctica industrial del desarrollo de productos e incluimos un mapa del libro.

Caractersticas del desarrollo exitoso de un productoDesde la perspectiva de los inversionistas en una empresa con fines de lucro, el desarrollo exi-toso de un producto resulta en productos que se pueden producir y vender con rentabilidad, aun cuando sta es a veces difcil de evaluar con rapidez y en forma directa. Se pueden men-cionar cinco dimensiones ms especficas, relacionadas definitivamente con la utilidad, que se usan para evaluar el rendimiento de un trabajo de desarrollo de producto:

Calidad de producto: Qu tan bueno es el producto que resulta del trabajo de desarro-llo? Satisface las necesidades del cliente? Es robusto y confiable? La calidad del pro-ducto se refleja finalmente en la cuota del mercado y el precio que los clientes estn dis-puestos a pagar.

Costo de producto: Cul es el costo de manufactura del producto? Este costo incluye gasto en bienes de capital y herramentales, as como en el costo incremental de producir cada unidad del producto. El costo del producto determina cunta utilidad corresponde a la empresa por un volumen y un precio particulares de venta.

Tiempo de desarrollo: Con qu rapidez complet el equipo el trabajo de desarrollo del producto? El tiempo de desarrollo determina el tiempo de respuesta de la empresa a la com-petencia y a desarrollos tecnolgicos, as como la rapidez con que la empresa recibe los ren-dimientos econmicos del trabajo del equipo.

Quin disea y desarrolla productos? 3

Costo de desarrollo: Cunto tuvo que gastar la empresa en desarrollar el producto? El costo de desarrollo suele ser una parte importante de la inversin necesaria para alcanzar utilidades.

Capacidad de desarrollo: El equipo y la empresa son mejores para desarrollar productos en el futuro como resultado de su experiencia con un proyecto de desarrollo de produc-tos? La capacidad de desarrollo es una ventaja competitiva que la empresa puede usar para desarrollar productos con ms eficiencia y mejor economa en el futuro.

Un alto rendimiento en estas cinco dimensiones debe finalmente llevar al xito econ-mico; no obstante, otros criterios de rendimiento son tambin importantes. Estos criterios sur-gen de intereses de otros involucrados en la empresa, incluyendo los miembros del equipo de desarrollo, otros empleados y la comunidad en la que el producto se manufactura. Los miem-bros del equipo de desarrollo pueden estar interesados en crear un producto que por su natura-leza pueda despertar entusiasmo. Los miembros de la comunidad en la que el producto se ma-nufactura pueden estar preocupados por el grado al cual el producto genera empleos. Los trabajadores de produccin y los usuarios del producto afirman que el equipo de desarrollo es responsable de los altos estndares de seguridad, ya sea que stos puedan o no justificarse en la base estricta de la rentabilidad. Otras personas, que quiz no tengan conexin directa con la empresa o el producto, pueden pedir que el producto tenga un uso ambientalmente sano de los recursos y produzca una mnima cantidad de desechos peligrosos.

Quin disea y desarrolla productos?El desarrollo de productos es una actividad interdisciplinaria que requiere de la colaboracin de casi todas las funciones de una empresa; no obstante, tres funciones son casi siempre esen-ciales a un proyecto de desarrollo de productos:

Mercadotecnia: La funcin de mercadotecnia sirve de intermediaria entre la empresa y sus clientes. Es frecuente que mercadotecnia facilite la identificacin de oportunidades de productos, la definicin de segmentos del mercado y la identificacin de las necesidades de los clientes. Por lo general, mercadotecnia tambin se encarga de la comunicacin entre la empresa y sus clientes, establece precios objetivo y supervisa el lanzamiento y promocin del producto.

Diseo: La funcin de diseo desempea el papel principal en definir la forma fsica del producto para que satisfaga mejor las necesidades del cliente. En este contexto, la funcin de diseo incluye crear el diseo de ingeniera (mecnico, elctrico, software, etc.) y el diseo industrial (esttico, ergonmico, interfases de usuarios).

Manufactura: La funcin de manufactura es principalmente responsable del diseo, ope-racin y/o coordinacin del sistema de produccin del producto. En trminos generales, la funcin de manufactura tambin incluye la compra, distribucin e instalacin. Este conjunto de actividades a veces recibe el nombre de cadena de suministro.

Diferentes personas dentro de estas funciones reciben con frecuencia una capacitacin especfica en aspectos como investigacin de mercados, ingeniera mecnica, ingeniera elctrica, ciencia de materiales u operaciones de manufactura. Otras funciones diversas, in-cluyendo finanzas y ventas, tambin participan frecuentemente a tiempo parcial en el desa-rrollo de un nuevo producto. Fuera de estas categoras funcionales generales, la composicin

4 CAPTULO 1 Introduccin

especfica de un equipo de desarrollo depende de las caractersticas particulares del pro-ducto.

Pocos productos son desarrollados por una sola persona. El conjunto de quienes desarro-llan un producto forma el equipo de proyecto. Este equipo por lo general tiene un solo lder, que puede salir de cualquiera de las funciones de la empresa. El equipo puede consistir en un equipo principal y un equipo ampliado. Para trabajar de manera conjunta y efectiva, el equipo principal suele ser lo suficientemente pequeo como para reunirse en una sala de conferen-cias, mientras que el equipo ampliado puede estar formado por docenas, cientos o hasta miles de otras personas. (Aun cuando el trmino equipo es inapropiado para un grupo de miles, la palabra se usa con frecuencia en este contexto para enfatizar que el grupo debe trabajar hacia una meta comn.) Usualmente, un equipo dentro de la compaa estar apoyado por personas o equipos de compaas socias, proveedoras y empresas de consultora. A veces, como en el caso del desarrollo de un nuevo avin, el nmero de integrantes del equipo externo puede ser incluso mayor que el del equipo dentro de la compaa cuyo nombre aparecer en el producto final. La composicin de un equipo para el desarrollo de un producto electromecnico de mo-desta complejidad se muestra en la figura 1-2.

En todo el libro suponemos que el equipo est situado dentro de una empresa. De hecho, una empresa manufacturera con fines de lucro es la situacin institucional ms comn para el desarrollo de productos, aunque otras situaciones son posibles. Los equipos de desarrollo de productos a veces trabajan con empresas de consultora, universidades, dependencias guber-namentales y organizaciones no lucrativas.

Equipo ampliado(Incluyendo proveedores)

Equipoprincipal

Finanzas

Ventas

Legal

Profesional demercadotecnia

Diseadorindustrial

Ingeniero demanufactura

Diseadormecnico

Diseador deelectrnica

Especialista enadquisiciones

LDER DELEQUIPO

FIGURA 1-2 Composicin de un equipo de desarrollo de productos para un producto electromecnico de complejidad modesta.

Duracin y costo de desarrollo del producto 5

Duracin y costo de desarrollo del productoLa mayora de las personas sin experiencia en el desarrollo de un producto se asombran del tiempo y dinero necesarios para desarrollar uno nuevo. La realidad es que muy pocos produc-tos pueden ser desarrollados en menos de un ao, muchos requieren de tres a cinco aos y al-gunos llevan hasta 10 aos. La figura 1-1 muestra cinco productos ingenieriles y discretos. La figura 1-3 es una tabla que ilustra la escala aproximada del trabajo necesario para el desarrollo de productos, junto con algunas caractersticas distintivas de los productos.

El costo del desarrollo de productos es aproximadamente proporcional al nmero de per-sonas del equipo de proyecto y la duracin del proyecto. Adems de gastos para el trabajo de desarrollo, una empresa casi siempre tendr que hacer alguna inversin en la dotacin de he-rramentales y equipos necesarios para la produccin. Este gasto es con frecuencia tan grande como el resto del presupuesto de desarrollo del producto; no obstante, a veces es til ver estos gastos como parte de los costos fijos de produccin. Para fines de referencia, esta inversin de produccin se presenta en la figura 1-3 junto con los costos de desarrollo.

DestornilladorJobmaster deStanley Tools

Patn enlnea

Rollerblade

ImpresoraDeskJet de

Hewlett-Packard

Automvil Nuevo Beetle

de VolkswagenAvin

Boeing 777

Volumen de produccinanual

100 000unidades/ao

100 000unidades/ao

4 millones deunidades/ao

100 000unidades/ao

50unidades/ao

Vida til de venta 40 aos 3 aos 2 aos 6 aos 30 aos

Precio de venta(dlaresestadounidenses)

$5 $150 $130 $20 000 $260 millones

Nmero depiezas nicas(nmero de piezas)

3 piezas 35 piezas 200 piezas 10 000 piezas 130 000 piezas

Tiempo dedesarrollo

1 ao 2 aos 1.5 aos 3.5 aos 4.5 aos

Equipo internode desarrollo(tamao mximo)

3 personas 5 personas 100 personas 800 personas 6 800 personas

Equipo externode desarrollo(tamao mximo)

3 personas 10 personas 75 personas 800 personas 10 000 personas

Costo de desarrollo(dlaresestadounidenses)

$150 000 $750 000 $50 millones $400 millones $3 000 millones

Inversin paraproduccin (dlaresestadounidenses)

$150 000 $1 milln $25 millones $500 millones $3 000 millones

FIGURA 1-3 Atributos de cinco productos y sus trabajos de desarrollo asociados. Todas las cifras son aproximadas, con base en informacin accesible al pblico y fuentes de la compaa.

6 CAPTULO 1 Introduccin

Los retos del desarrollo del productoEl desarrollo de productos exitosos es difcil. Pocas empresas son exitosas en ms de la mitad de las ocasiones. Estas estadsticas presentan un desafo importante para un equipo de desarro-llo de productos. Algunas de las caractersticas que hacen difcil el desarrollo de productos son:

Concesiones de diseo: Un avin puede construirse ms ligero, pero es probable que esto aumente el costo de manufactura. Uno de los aspectos ms difciles del desarrollo de pro-ductos es reconocer, entender y manejar estas concesiones de diseo en una forma que maximice el xito del producto.

Dinmica: Las tecnologas mejoran, las preferencias del cliente evolucionan, los compe-tidores introducen nuevos productos y cambia el entorno macroeconmico. La toma de decisiones en un ambiente de constante cambio es una tarea formidable.

Detalles: La eleccin entre usar tornillos o abrazaderas en el gabinete de una compu-tadora tiene implicaciones econmicas que ascienden a millones de dlares. Desarrollar un producto de una complejidad incluso modesta requiere de miles de decisiones de este tipo.

Presin de tiempo: Cualquiera de estas dificultades sera fcilmente manejable por s sola si hubiera tiempo suficiente, pero las decisiones en el desarrollo de productos por lo ge-neral deben tomarse rpidamente y sin informacin completa.

Economa: Desarrollar, producir y comercializar un nuevo producto requiere una fuerte inversin. Para obtener una utilidad razonable en esta inversin, el producto resultante debe ser atractivo a clientes y de un costo relativamente bajo para producirlo.

Para muchas personas, el desarrollo de productos es interesante precisamente porque es difcil. Para otras, varios atributos intrnsecos tambin contribuyen a su atractivo:

Creacin: El proceso de desarrollo de productos empieza con una idea y termina con la produccin de un objeto fsico. Cuando se ve en su conjunto y a un nivel de actividades individuales, el proceso de desarrollo de productos es intensamente creativo.

Satisfaccin de necesidades sociales e individuales: Todos los productos estn destina-dos a satisfacer necesidades de alguna clase. Las personas interesadas en desarrollar nue-vos productos casi siempre encuentran entornos sociales en los que pueden desarrollar productos que satisfagan lo que consideran necesidades importantes.

Diversidad del equipo: Un desarrollo exitoso requiere muchos conocimientos y talentos diferentes. En consecuencia, los equipos de desarrollo incluyen personas con una amplia variedad de capacidades, experiencia, puntos de vista y personalidades.

Espritu de equipo: Es frecuente que los equipos de desarrollo de productos sean grupos altamente motivados y cooperativos. Los miembros del equipo pueden asignarse de forma que concentren su energa colectiva en crear el producto. Esta situacin puede re-sultar en una duradera camaradera entre los miembros del equipo.

Enfoque de este libroNos concentramos en actividades de desarrollo de producto que se benefician de la participa-cin de todas las funciones centrales de la empresa. Para nuestros fines definimos las funciones centrales como mercadotecnia, diseo y manufactura. Esperamos que los miembros del equipo tengan competencia en una o ms disciplinas especficas tales como ingeniera mecnica, inge-

Enfoque de este libro 7

niera elctrica, diseo industrial, investigacin de mercados u operaciones de manufactura. Por esta razn, no discutimos, por ejemplo, cmo realizar un anlisis de esfuerzo o crear una encuesta conjunta. stas son habilidades especficas que esperamos tenga alguien del equipo de desarrollo. Los mtodos integrales en este libro estn destinados a facilitar la solucin de problemas y tomar decisiones entre personas con diferentes puntos de vista disciplinarios.

Mtodos estructuradosEl libro contiene mtodos para completar actividades de desarrollo. Los mtodos estn estruc-turados, lo cual significa que generalmente damos un mtodo a seguir paso a paso y con fre-cuencia contiene plantillas para los sistemas de informacin clave empleadas por el equipo. Pensamos que los mtodos estructurados son valiosos por tres razones: primera, hacen expl-cito el proceso de toma de decisiones, permitiendo que todos en el equipo entiendan las razo-nes fundamentales de la decisin y as reducir la posibilidad de avanzar sin decisiones no fun-damentadas. Segunda, al actuar como checklists (listas de verificacin) de los pasos clave en una actividad de desarrollo, aseguran que no se olviden los aspectos importantes. Tercera, los mtodos estructurados son sumamente autodocumentados, es decir, en el proceso de ejecutar el mtodo, el equipo crea un registro del proceso de toma de decisiones para consulta en el fu-turo y para capacitar a los recin llegados.

Aun cuando los mtodos son estructurados, no estn destinados a ser aplicados ciega-mente. Los mtodos son un punto de partida para mejora continua. Los equipos deben adaptar y modificar los mtodos para satisfacer sus propias necesidades y reflejar el carcter nico de su ambiente institucional.

Ejemplos industrialesCada uno de los captulos est estructurado en torno a un ejemplo tomado de la prctica indus-trial. Los principales ejemplos incluyen lo siguiente: un sistema de seguridad inalmbrico, un juguete lser para gatos, una copiadora digital, un destornillador elctrico recargable, una hor-quilla de suspensin para bicicleta de montaa, una pistola de clavos elctrica, una jeringa me-didora de dosis, un patn elctrico, una impresora para computado ra, un telfono celular, pro-ductos de oficina, un motor de automvil, un robot mvil para ambientes peligrosos, un sistema de cinturn de seguridad, un aislador de taza de caf, una impresora digital de fotogra-fas y un cartucho para microfilm. En la mayor parte de los casos usamos como ejemplos los productos ms sencillos a los que tenemos acceso para ilustrar los aspectos importantes de los mtodos. Cuando un destornillador ilustra una idea tan bien como una turbina a reaccin de avin, usamos el destornillador. No obstante, cada mtodo de este libro ha sido empleado con xito en la prctica industrial por cientos de personas en proyectos grandes y pequeos.

Aun cuando estn construidos alrededor de ejemplos, los captulos no tienen la intencin de ser casos prcticos histricamente precisos. Usamos los ejemplos como una forma de ilus-trar mtodos de desarrollo y, al hacerlo, volvemos a modelar algunos detalles histricos en una forma que mejora la presentacin del material. Tambin disimulamos una buena parte de la informacin cuantitativa de los ejemplos, en especial la de datos financieros.

Realidades organizacionalesEn forma deliberada escogimos presentar los mtodos con la suposicin de que el equipo de desarrollo opera en un ambiente organizacional que conduzca al xito. En realidad, algunas organizaciones muestran caractersticas que provocan que los equipos para desarrollo de pro-ductos se vuelvan disfuncionales. Estas caractersticas son:

8 CAPTULO 1 Introduccin

Carencia de empoderamiento del equipo: Gerentes generales o gerentes funcionales pue-den participar en la intervencin continua de los detalles de un proyecto de desarrollo, aun sin entender a fondo las bases de las decisiones del equipo.

Lealtades funcionales que trascienden las metas del proyecto: Representantes de merca-dotecnia, diseo o manufactura pueden influir en decisiones para aumentar la posicin poltica de s mismos o de sus funciones, indiferentes al xito general del producto.

Recursos inadecuados: Un equipo puede ser incapaz de completar con efectividad traba-jos de desarrollo por falta de personal, por haber desequilibrio en experiencia, o por falta de dinero, de equipo o de herramientas.

Falta de representacin interfuncional en el equipo de proyecto: Las decisiones clave del desarrollo pueden tomarse sin involucrar las funciones de mercadotecnia, diseo, ma-nufactura u otras funciones crticas.

Si bien casi todas las organizaciones presentan una o ms de estas caractersticas en algn grado, la presencia significativa de estos problemas puede ser tan sofocante que los buenos mtodos de desarrollo resultan ineficientes. Al reconocer la importancia de problemas bsicos organizacionales y suponemos, para mayor claridad en nuestra exposicin, que el equipo de desarrollo opera en un ambiente en el que casi todas las barreras organizacionales restrictivas se han eliminado.

Mapa del libroDividimos el proceso de desarrollo de productos en seis fases, como se ilustra en la figura 1-4. (Estas fases se describen con mayor detalle en el captulo 2, Procesos y organizaciones de de-sarrollo.) Este libro describe la fase de desarrollo de un concepto en su totalidad y, en forma menos completa, las fases restantes, ya que no damos mtodos para las actividades de desa-rrollo ms enfocadas que se presentan en etapas avanzadas del proceso. Cada uno de los cap-tulos restantes de este libro se puede leer, entender y aplicar de manera independiente.

Captulo 2, Procesos y organizaciones de desarrollo, presenta un proceso genrico de de-sarrollo del producto y muestra la forma en que algunas variantes de este proceso se em-plean en situaciones industriales diferentes. El captulo tambin analiza la forma en que las personas se organizan en grupos para encargarse de proyectos de desarrollo de pro-ductos.

Captulo 3, Identificacin de oportunidades, describe un proceso para crear, identificar y detectar ideas para nuevos productos.

Captulo 4, Planeacin del producto, presenta un mtodo para decidir qu productos desa-rrollar. El resultado de este mtodo es la declaracin de la misin para un proyecto par-ticular.

Captulos 5 a 9, Identificacin de las necesidades del cliente, Especificaciones del pro-ducto, Generacin de concepto, Seleccin del concepto y Prueba de concepto, presentan las actividades clave de la fase de desarrollo de un concepto. Estos mtodos guan a un equipo de una declaracin de la misin hasta un concepto seleccionado de producto.

Captulo 10, Arquitectura del producto, analiza las implicaciones de arquitectura del pro-ducto en relacin al cambio del producto mismo, variedad de producto, estandarizacin de componentes, operacin de un producto, costo de manufactura y administracin de un proyecto; posteriormente presenta un mtodo para establecer la arquitectura de un pro-ducto.

Enfoque de este libro 9

Captulo 11, Diseo industrial, analiza el papel del diseador industrial y la forma en que los problemas de interaccin humana, incluyendo esttica y ergonoma, son tratados en el desarrollo del producto.

Captulo 12, Diseo para el ambiente, considera los impactos ambientales asociados a productos y presenta un mtodo para reducirlos mediante mejores decisiones de diseo.

Captulo 13, Diseo para manufactura, discute tcnicas empleadas para reducir costos de manufactura. Estas tcnicas se aplican principalmente durante las fases a nivel de sistema y diseo de detalles del proceso.

Captulo 14, Construccin de prototipos, presenta un mtodo para asegurar que el trabajo de construccin de prototipos, que se presenta en todo el proceso, sea aplicado de manera efectiva.

Captulo 15, Diseo robusto, explica mtodos para seleccionar valores de variables de di-seo para asegurar una operacin confiable y consistente.

Captulo 2: Procesos y organizaciones de desarrollo

Captulo 7: Generacin de concepto

Captulo 8: Seleccin del concepto

Captulo 9: Prueba de concepto

Captulo 10: Arquitectura del producto

Captulo 11: Diseo industrial

Captulo 14: Construccin de prototipos

Captulo 15: Diseo robusto

Captulo 16: Patentes y propiedad intelectual

Captulo 12: Diseo para el ambiente

Captulo 13: Diseo para manufactura

Muchos mtodos de desarrollo ms enfocados

Fase 0 Fase 1 Fase 2 Fase 4 Fase 5Fase 3Planeacin

Captulo 4: Planeacindel producto

Desarrollodel concepto

Diseo en elnivel sistema

Diseo dedetalle

Inicio deproduccin

Captulo 17: Economa de desarrollo del producto

Captulo 18: Administracin de proyectos

FIGURA 1-4 Proceso de desarrollo del producto. El diagrama muestra en dnde es ms aplicable cada uno de los mtodos integradores presentados en los captulos restantes.

10 CAPTULO 1 Introduccin

Captulo 16, Patentes y propiedad intelectual, presenta un mtodo para crear una solicitud de patente y analizar el papel de la propiedad intelectual en el desarrollo del producto. (Nota: aunque este captulo se enfoca en la legislacin estadounidense, los principios b-sicos son aplicables en forma global.)

Captulo 17, Economa de desarrollo del producto, describe un mtodo para entender la influencia de factores internos y externos en el valor econmico de un proyecto.

Captulo 18, Administracin de proyectos, presenta algunos conceptos fundamentales para entender y representar las tareas que interactan en un proyecto, junto con un m-todo para planear y ejecutar un proyecto de desarrollo.

Referencias y bibliografaUna amplia variedad de recursos para este captulo, as como para el resto del libro, se encuentran en Internet. Estos recursos incluyen datos, plantillas, vnculos con proveedores y listas de publicaciones. A los recursos actuales se puede acceder a travs de www.ulrich-eppinger.net

Wheelwright y Clark dedican mucho de su libro a las primeras etapas de desarrollo de un producto, que tratamos con menor detalle.

Wheelwright, Stephen C., y Kim B. Clark, Revolutionizing Product Development: Quantum Leaps in Speed, Efficiency, and Quality, The Free Press, Nueva York, 1992.

Katzenbach y Smith escriben acerca de equipos en general, pero casi todas sus ideas se aplican tambin a equipos de desarrollo de productos.

Katzenbach, Jon R., y Douglas K. Smith, The Wisdom of Teams: Creating the High-Performance Organization, Harvard Business School Press, Boston, 1993.

Los siguientes tres libros ofrecen excelentes narrativas de proyectos de desarrollo, incluyendo fascinan-tes descripciones de los entrelazados procesos sociales y tcnicos.

Kidder, Tracy, The Soul of a New Machine, Avon Books, Nueva York, 1981.Sabbagh, Karl, Twenty-First-Century Jet: The Making and Marketing of the Boeing 777, Scribner, Nueva York, 1996.Walton, Mary, Car: A Drama of the American Workplace, Norton, Nueva York, 1997.

Ejercicios

1. Estime qu fraccin del precio de una calculadora de bolsillo se requiere para cubrir el costo de de-sarrollar el producto. Para hacer esto, el lector podra empezar por estimar la informacin necesaria para llenar los datos de la figura 1-3 para la calculadora de bolsillo.

2. Genere un conjunto de grficas utilizando la informacin de cada uno de los renglones o filas de la figura 1-3 contra la fila de costo de desarrollo. Para cada uno, explique por qu existe o no alguna correlacin. (Por ejemplo, primero graficara volumen de produccin anual contra costo de de-sarrollo y explicara por qu no parece haber correlacin. Luego repita para cada una de las filas restantes.)

Pregunta de anlisis

1. Cada uno de los captulos citados en la figura 1-4 presenta una parte del proceso de desarrollo de productos. Para cada uno, considere qu tipos de conocimientos y experiencia podran requerirse. Puede hacer un argumento para dotar de personal al equipo de desarrollo, de principio a fin, con individuos que posean todos estos conocimientos y campos de experiencia?

C A P T U L O D O S

Procesos y organizaciones de desarrollo

11

FIGURA 2-1 Panel de control de un sistema inalmbrico de alarma de seguridad, producto de Tyco.

Cortesa de Tyco International

12 CAPTULO 2 Procesos y organizaciones de desarrollo

Tyco International es uno de los principales fabricantes de sensores y controles, entre ellos los sistemas de seguridad domsticos e industriales. Uno de los productos de Tyco es el panel de control de un sistema inalmbrico de alarma de seguridad, que muestra la figura 2-1. Los ad-ministradores de Tyco deseaban establecer una estructura comn en el proceso de desarrollo de producto, que fuese adecuado para cada una de las mltiples divisiones operativas de la empresa. Tambin necesitaban crear una organizacin de desarrollo de producto que permi-tiese a Tyco competir con eficacia en diversos mercados de negocios competitivos. Algunas interrogantes que enfrent Tyco fueron las siguientes:

Cules son las principales actividades de desarrollo de producto que deben incluirse en todos los proyectos?

Qu puntos de referencia de avance y vas de revisin sirven para controlar el proceso de desarrollo por fases?

Existe algn proceso de desarrollo estndar que funcione en todas las divisiones operati-vas?

Cul es la misin de los expertos de las diversas reas funcionales en el proceso de desa-rrollo?

Debe dividirse a la organizacin de desarrollo en grupos correspondientes a proyectos o a funciones tcnicas y comerciales?

Este captulo ayuda a responder stas y otras preguntas asociadas al presentar un proceso genrico de desarrollo y mostrar la forma en que este proceso se puede adaptar para satisfa-cer las necesidades de situaciones industriales particulares. Destacamos las actividades y aportaciones de diferentes funciones de la compaa durante cada fase del proceso de desa-rrollo. El captulo tambin explica qu es lo que constituye una organizacin de desarrollo del producto y analiza por qu diferentes tipos de organizaciones son apropiados para distin-tas situaciones.

Un proceso genrico de desarrolloUn proceso es una secuencia de pasos que transforma un conjunto de entradas en un conjunto de salidas. La mayora de las personas estn familiarizadas con la idea de procesos fsicos, por ejemplo los que se usan para hornear un pastel o ensamblar un automvil. Un proceso de de-sarrollo del producto es la secuencia de pasos o actividades que una empresa utiliza para con-cebir, disear y comercializar un producto. Muchos de estos pasos y actividades son intelec-tuales y organizacionales ms que fsicos. Algunas organizaciones definen y siguen un proceso de desarrollo preciso y detallado, mientras que otras ni siquiera son capaces de descri-bir sus procesos. Adems, toda organizacin emplea un proceso al menos ligeramente distinto del que tienen las dems. De hecho, la misma empresa puede seguir diferentes procesos para cada uno de varios tipos diferentes de proyectos de desarrollo.

Un proceso bien definido de desarrollo es til por las siguientes razones: Aseguramiento de la calidad: Un proceso de desarrollo especifica las fases por las que

pasar un proyecto de desarrollo y los puntos de inspeccin en el proceso. Cuando estas fases y puntos de inspeccin se escogen con sabidura, seguir el proceso de desarrollo es una forma de garantizar la calidad del producto resultante.

Coordinacin: Un proceso de desarrollo claramente articulado acta como plan maestro que define los papeles de cada uno de los participantes en el equipo de desarrollo. Este plan

Un proceso genrico de desarrollo 13

informa a los miembros del equipo cundo ser necesaria su colaboracin y con quin debe-rn intercambiar informacin y materiales.

Planeacin: Un proceso de desarrollo contiene hitos naturales que corresponden a la ter-minacin de cada fase. La programacin de los tiempos de estas etapas fija el programa del proyecto general de desarrollo.

Administracin: Un proceso de desarrollo es un estndar de referencia para evaluar la operacin de un trabajo vigente de desarrollo. Al comparar los eventos reales contra el proceso establecido, un gerente puede identificar posibles reas problemticas.

Mejora: La documentacin cuidadosa del proceso de desarrollo de una organizacin ayuda a identificar oportunidades para mejorar.

El proceso genrico de desarrollo del producto consta de seis fases, como se ilustra en la figura 2-2. El proceso se inicia con una fase de planeacin, que es el vnculo con actividades avanzadas de desarrollo en investigacin y tecnologa. La salida de la fase de planeacin es la declaracin de la misin del proyecto, que es la entrada requerida para empezar la fase de in-vestigacin del concepto y que sirve como gua para el equipo de desarrollo. La conclusin del proceso de desarrollo del producto es el lanzamiento del producto en s, en cuyo momento ste queda disponible en el mercado para su adquisicin.

Una forma de considerar el proceso de desarrollo es como la creacin inicial de un am-plio conjunto de conceptos alternativos de producto, y luego la subsecuente reduccin de al-ternativas y creciente especificacin del producto, hasta que ste pueda ser elaborado en forma confiable y repetida por el sistema de produccin. Ntese que casi todas las fases de de-sarrollo estn definidas en trminos del estado del producto, aun cuando el proceso de produc-cin y planes de mercadotecnia, entre otras salidas tangibles, tambin evolucionan a medida que avanza el desarrollo.

Otra forma de considerar el proceso de desarrollo es como un sistema de procesamiento de informacin. El proceso se inicia con entradas como son, por ejemplo, los objetivos corpo-rativos y la capacidad de tecnologas disponibles, plataformas de producto y sistemas de pro-duccin. Diversas actividades procesan la informacin de desarrollo, formulando especifica-ciones, conceptos y detalles de diseo. El proceso concluye cuando toda la informacin requerida para apoyar la produccin y ventas se haya creado y comunicado.

Una tercera forma de ver el proceso de desarrollo es como un sistema de administracin de riesgos. En las primeras etapas del desarrollo del producto, varios riesgos se identifican y se les da prioridad. A medida que avanza el proceso, los riesgos se reducen cuando las incerti-dumbres se eliminan y las funciones del producto son validadas. Cuando el proceso se com-pleta, el equipo debe tener confianza suficiente en que el producto funcionar correctamente y ser bien recibido por el mercado.

La figura 2-2 tambin identifica las actividades y responsabilidades clave de las diferen-tes funciones de la organizacin durante cada una de las fases de desarrollo. Por su continua participacin en el proceso, seleccionamos articular las funciones de la mercadotecnia, diseo y manufactura. Los representantes de otras funciones, por ejemplo de investigacin, finanzas, servicios de apoyo y ventas, tambin tienen aplicaciones clave en puntos particulares del pro-ceso.

Las seis fases del proceso genrico de desarrollo son:

0. Planeacin: La actividad de planeacin se conoce a veces como fase cero porque pre-cede a la aprobacin del proyecto y lanzamiento del proceso real de desarrollo del pro-

14 CAPTULO 2 Procesos y organizaciones de desarrollo

FIGURA 2-2 Proceso genrico de desarrollo de producto. Se muestran seis fases, con algunas actividades y responsabilidades habituales de las funciones de negocios bsicas de cada fase.

Planeacin Desarrollo delconceptoDiseo en elnivel sistema

Diseo dedetalle

Pruebas yrefinamiento

Inicio deproduccin

Mercadotecnia Articular oportu-

nidad de mer-cado.

Definir segmen-tos de mercado.

Recabar necesida-des de clientes.

Identificar usuarios lderes.

Identificar produc-tos competitivos.

Desarrollar plan para opciones de producto y familia extendida de pro-ductos.

Desarrollar plan de mercadotecnia.

Desarrollar promo-cin y lanzar mate-riales.

Facilitar pruebas de campo.

Poner la primera produccin a dispo sicin de clientes clave.

Diseo Considerar pla-

taforma y arqui-tectura del pro-ducto.

Evaluar nuevas tecnologas.

Investigar factibili-dad de conceptos del producto.

Desarrollar con-ceptos de diseo industrial.

Construir y probar prototipos experi-mentales.

Generar arquitec-turas de producto.

Definir subsiste-mas e interfases principales.

Refinar diseo industrial.

Ingeniera prelimi-nar de componen-tes.

Definir geometra de piezas.

Seleccionar mate-riales.

Asignar tole-rancias.

Completar do cumentacin de control de diseo industrial.

Probar desempeo, confiabilidad y durabilidad genera-les.

Obtener apro-baciones le gales.

Evaluar impacto ambiental.

Implementar cam-bios de diseo.

Evaluar los resul-tados de la pri-mera produc-cin.

Manufactura Identificar res-

tricciones de produccin.

Establecer estra-tegia para la cadena desuministro.

Estimar costo de manufactura.

Evaluar factibilidad de produccin.

Identificarproveedores para componentes clave.

Efectuar anlisis de fabricar contra comprar.

Definir esquema final de ensamble.

Definir procesos de produccin de piezas.

Disear herramen-tal.

Definir procesos de aseguramiento de la calidad.

Iniciar adquisicin de herramental para fabricacin.

Facilitar el inicio de produccin de los proveedores.

Refinar procesos de fabricacin y ensamble.

Capacitar personal. Refinar procesos de

aseguramiento de la calidad.

Iniciar operacin de todo el sis-tema de produc-cin.

Otras funciones Investigacin:

demostrar tecnologas disponibles.

Finanzas: indicar metas de pla-neacin.

Direccingeneral: asignar recursos al proyecto.

Finanzas: facilitar anlisis econ-mico.

Legal: investigar cuestiones de patentes.

Finanzas: facilitar anlisis de fabricar contra comprar.

Servicio: identificar cuestiones de ser-vicio

Ventas: desarrollar plan de ventas.

Administracin general: efectuar revisin posterior al proyecto.

Un proceso genrico de desarrollo 15

ducto. Esta fase comienza por la identificacin de las oportunidades guiada por la estrate-gia corporativa, y abarca la evaluacin de los avances de la tecnologa y los objetivos de mercado. El resultado de la fase de planeacin es la declaracin de misin del proyecto, que especifica el objetivo comercial del producto, las metas comerciales, las suposiciones bsicas y las limitaciones. En el captulo 3, Identificacin de oportunidades, se presenta un proceso para recopilar, evaluar y elegir de una amplia variedad de oportunidades de pro-ductos. En el captulo 4, Planeacin del producto, se ofrece un anlisis del proceso subse-cuente de planeacin del producto.

1. Desarrollo del concepto: En la fase de desarrollo del concepto se identifican las necesi-dades del mercado objetivo, se generan y evalan conceptos alternativos del producto, y uno o ms conceptos se seleccionan para desarrollo y pruebas adicionales. Un concepto es una descripcin de la forma, funcin y caractersticas de un producto, y por lo general est acompaado por un conjunto de especificaciones, un anlisis de productos de la competencia y una justificacin econmica del proyecto. Este libro presenta varios mto-dos detallados para la fase de desarrollo de un concepto (captulos 5-9). En la siguiente seccin expandimos esta fase en cada una de sus actividades constitutivas.

2. Diseo a nivel sistema: La fase de diseo a nivel sistema incluye la definicin de la ar-quitectura del producto y la descomposicin del producto en subsistemas y componentes. Los planes iniciales para el sistema de produccin y el esquema de ensamble final para el sistema de produccin suelen definirse tambin durante esta fase. La salida de esta fase por lo general comprende un diseo geomtrico del producto, una especificacin funcio-nal de cada uno de los subsistemas del producto y un diagrama de flujo preliminar del proceso para el ensamble final. El captulo 10, Arquitectura del producto, examina algu-nas actividades importantes del diseo a nivel sistema.

3. Diseo de detalle: La fase de diseo de detalle incluye la especificacin completa de la geometra, materiales y tolerancias de todas las partes nicas del producto y la identifica-cin de todas las partes estndar a ser adquiridas de proveedores. Se establece un plan de proceso y se disea el herramental para cada pieza a ser fabricada dentro del sistema de pro-duccin. La salida de esta fase es la documentacin de control del producto, es decir, los dibujos o archivos de computadora que describen la geometra de cada una de las piezas y su herramental de produccin, las especificaciones de las piezas compradas, y los pla-nes de proceso para la fabricacin y ensamble del producto. Tres problemas de importan-cia crucial que se consideran mejor en el proceso de desarrollo del producto, pero que se finalizan en la fase de diseo de detalle, son: la seleccin de materiales, el costo de pro-duccin y el desempeo robusto del producto. Estos problemas se analizan respectiva-mente en el captulo 12, Diseo para el ambiente, captulo 13, Diseo para manufactura, y captulo 15, Diseo robusto.

4. Pruebas y refinamiento: La fase de pruebas y refinamiento comprende la construccin y evaluacin de versiones mltiples de preproduccin del producto. Los primeros prototi-pos (alfa) por lo general se construyen con piezas destinadas a produccin, es decir, pie-zas con la misma geometra y propiedades de material que la versin de produccin del producto, pero no necesariamente fabricadas con los procesos reales a usarse en produc-cin. Los prototipos alfa se prueban para determinar si el producto funcionar como est diseado y si el producto satisface las necesidades de los clientes clave. Los prototipos si-guientes (beta) por lo general se construyen con piezas obtenidas de los procesos destina-dos a produccin, pero no se pueden ensamblar usando el proceso de ensamble final pre-

16 CAPTULO 2 Procesos y organizaciones de desarrollo

tendido. Los prototipos beta son evaluados exhaustivamente en forma interna y tambin en general son probados por clientes en su propio ambiente de uso. La meta para los pro-totipos beta suele ser responder preguntas acerca de la operacin y confiabilidad para identificar cambios de ingeniera necesarios para el producto final. El captulo 14, Cons-truccin de prototipos, presenta un anlisis completo de la naturaleza y uso de prototipos.

5. Inicio de produccin: En la fase de inicio de produccin, el producto se hace usando el sistema de produccin pretendido. El propsito del inicio es capacitar al personal y resol-ver cualquier problema en los procesos de produccin. Los productos elaborados durante el inicio se proporcionan a veces a clientes preferidos y son cuidadosamente evaluados para identificar cualquier falla. La transicin de inicio de produccin a produccin en curso suele ser gradual. En algn punto en esta transicin, el producto es lanzado y queda disponible para su distribucin generalizada. Ms adelante puede efectuarse una revisin del proyecto posterior al lanzamiento. Esta revisin incluye una evaluacin del proyecto desde las perspectivas tanto comercial como tcnica, y tiene la finalidad de identificar formas de mejorar el proceso de desarrollo para proyectos futuros.

Desarrollo del concepto: el proceso frontalDebido a que quiz la fase de desarrollo del concepto demande ms coordinacin entre fun-ciones que ninguna otra, muchos de los mtodos integrales de desarrollo presentados en este libro se concentran aqu. En esta seccin ampliamos la fase de desarrollo de concepto en lo que llamamos el proceso frontal. El proceso frontal generalmente contiene numerosas activi-dades relacionadas entre s, ordenadas en forma aproximada como se ve en la figura 2-3.

Slo en raras ocasiones el proceso avanza en forma puramente secuencial, completando cada actividad antes de empezar la siguiente. En la prctica, las actividades iniciales se pueden traslapar en tiempo y con frecuencia se hace necesaria la iteracin. Las flechas de lneas inte-rrumpidas de la figura 2-3 reflejan la naturaleza incierta del avance en el desarrollo del pro-ducto. En casi cualquier etapa puede descubrirse nueva informacin u otros resultados que pue-den hacer que el equipo se detenga para repetir una actividad anterior antes de continuar. Esta repeticin de actividades nominalmente completas se conoce como iteracin de desarrollo.

El proceso de desarrollo de concepto incluye las siguientes actividades:

Identificar las necesidades del cliente: El objetivo de esta actividad es entender las nece-sidades del cliente y comunicarlas en forma efectiva al equipo de desarrollo. El resultado

Generarconceptos

de producto

Seleccionarconcepto(s)de producto

Probarconcepto(s)de producto

Planeardesarrollo

descendente

Plan dedesarrollo

Declaracinde la misin

Construir y probar modelos y prototipos

Comparar productos de la competencia

Efectuar anlisis econmico

FIGURA 2-3 Las diversas actividades iniciales que comprenden la fase de desarrollo del concepto.

Desarrollo del concepto: el proceso frontal 17

de este paso es un conjunto de enunciados cuidadosamente construidos de las necesidades del cliente, organizados en una lista jerrquica con valores de importancia para muchas o todas las necesidades. Un mtodo para esta actividad se presenta en el captulo 5, Identifi-cacin de las necesidades del cliente.

Establecer especificaciones objetivo: Las especificaciones dan una descripcin precisa de lo que el producto tiene que hacer. Son la traduccin de las necesidades del cliente en trminos tcnicos. Los objetivos de las especificaciones se establecen claramente en el proceso y representan las expectativas del equipo de desarrollo. Posteriormente, estas es-pecificaciones se refinan para que sean consistentes con las restricciones impuestas por la seleccin de un concepto de producto realizada por el equipo. El resultado de esta etapa es una lista de especificaciones objetivo. Cada una de las especificaciones consta de una mtrica, as como de valores marginales e ideales para sta. Un mtodo para establecer las especificaciones se da en el captulo 6, Especificaciones del producto.

Generacin de conceptos: La meta de la generacin de conceptos es explorar en su tota-lidad el universo de conceptos de producto que puedan abordar las necesidades del cliente. La generacin de conceptos incluye una mezcla de bsqueda externa, solucin creativa de problemas dentro del equipo y exploracin sistemtica de los diversos frag-mentos de solucin que genera el equipo. El resultado de esta actividad es por lo general un conjunto de 10 a 20 conceptos, cada uno de ellos tpicamente representado por un bos-quejo y un breve texto descriptivo. El captulo 7, Generacin de concepto, describe en de-talle esta actividad.

Seleccin del concepto: La seleccin del concepto es la actividad en la que se analizan y en forma secuencial se eliminan varios conceptos de producto, con objeto de identificar el concepto(s) ms prometedor(es). El proceso requiere por lo general de varias iteraciones y puede iniciar la generacin y refinamiento de conceptos adicionales. Un mtodo para esta actividad se describe en el captulo 8, Seleccin del concepto.

Prueba del concepto: Uno o ms conceptos se prueban para verificar que las necesidades del cliente se han satisfecho, se evala el potencial de mercado del producto y se identi-fica cualquier defecto que debe ser corregido durante un desarrollo posterior. Si la res-puesta del cliente es mala, el proyecto del desarrollo puede terminar o se pueden repetir actividades anteriores segn sea necesario. El captulo 9, Prueba de concepto, presenta un mtodo para esta actividad.

Establecer especificaciones finales: Las especificaciones objetivo establecidas antes en el proceso se revisan despus de que un concepto se ha seleccionado y probado. En esta etapa, el equipo debe dedicarse a especificar valores de la mtrica que reflejen las restric-ciones inherentes en el concepto del producto, limitaciones identificadas por medio de modelado tcnico y concesiones entre costo y desempeo. El captulo 6, Especificaciones del producto, explica a detalle esta actividad.

Planeacin del proyecto: En esta actividad final del desarrollo del concepto, el equipo crea un programa detallado de desarrollo, concibe una estrategia para reducir al mnimo el tiempo de desarrollo e identifica los recursos necesarios para completar el proyecto. Los resultados principales de las actividades iniciales se pueden capturar de manera til en una bitcora que contiene la declaracin de la misin, las necesidades del cliente, los detalles del concepto seleccionado, las especificaciones del producto, el anlisis econ-mico del producto, el programa de desarrollo, la asignacin de personal para el proyecto y el presupuesto. La bitcora sirve para documentar el convenio (contrato) entre el equipo

18 CAPTULO 2 Procesos y organizaciones de desarrollo

y la alta administracin de la empresa. En el captulo 18, Administracin de proyectos, se presenta un mtodo de planeacin del proyecto.

Anlisis econmico: El equipo, a veces con el apoyo de un analista financiero, construye un modelo econmico para el nuevo producto. Este modelo se usa para justificar la conti-nuacin del programa general de desarrollo y para resolver concesiones especficas, por ejemplo, entre costos de desarrollo y costos de manufactura. El anlisis econmico se muestra como una de las actividades en curso de la fase de desarrollo del concepto. Un anlisis econmico previo casi siempre se efectuar incluso antes de que el proyecto se ini-cie y este anlisis se actualiza a medida de que se disponga de ms informacin. Un m-todo para esta actividad se presenta en el captulo 17, Economa de desarrollo del producto.

Comparacin de productos de la competencia: Es de suma importancia la comprensin de los productos de la competencia para lograr el posicionamiento exitoso de un nue-vo producto; adems, este conocimiento puede ser una rica fuente de ideas para el diseo del producto y el proceso de produccin. La comparacin de productos de la competencia se efecta en apoyo de muchas de las actividades iniciales. Varios aspectos de la compa-racin de productos de la competencia se presentan en los captulos 5-9.

Modelado y construccin de prototipos: Cada una de las etapas del proceso de desarrollo del concepto abarca varias formas de modelos y prototipos. stas pueden incluir, entre otras: modelos iniciales para pruebas de concepto, que ayudan al equipo de desarrollo a demostrar la factibilidad; modelos slo de forma, que se pueden presentar a clientes para evaluar la ergonoma y el estilo; modelos de hoja de clculo de concesiones tcnicas, y modelos experimentales de prueba, que se pueden usar para establecer parmetros de diseo para desempeo robusto. Los mtodos para modelar, construir prototipos y para pruebas se analizan en todo el libro, incluyendo los captulos 5-7, 9, 11, 14 y 15.

Adaptacin del proceso genrico de desarrollode un producto

El proceso de desarrollo descrito en las figuras 2-2 y 2-3 es genrico, y los procesos particulares van a diferir de acuerdo con el contexto nico de la empresa. El proceso genrico es, con mucha probabilidad, el que se utiliza en una situacin de influencia de mercado: una empresa inicia el desarrollo del producto con una oportunidad de mercado y luego utiliza cualquier tecnologa existente que se requiera para satisfacer dichas necesidades (es decir, el mercado influye en las decisiones de desarrollo). Adems del proceso de influencia de mercado sealado en las fi-guras 2-2 y 2-3, diversas variantes son comunes y corresponden a lo siguiente: productos im-pulsados por la tecnologa, productos de plataforma, productos de proceso intensivo, productos personalizados, productos de alto riesgo, productos de rpida elaboracin y sistemas comple-jos. Cada una de estas situaciones se describe a continuacin. Las caractersticas de estas situa-ciones y las resultantes desviaciones del proceso genrico se resumen en la figura 2-4.

Productos impulsados por la tecnologaAl desarrollar productos impulsados por la tecnologa, la empresa empieza con una nueva tec-nologa patentada y busca un mercado apropiado en el cual aplicar esta tecnologa (es decir, la tecnologa empuja o influye en el desarrollo). Gore-Tex, una lmina de tefln expandido manufacturada por W. L. Gore Associates, es un notable ejemplo de impulso por la tecnolo-

Adaptacin del proceso genrico de desarrollo de un producto 19

FIGURA 2-4 Resumen de variantes del proceso genrico de desarrollo del producto.

Tipo de proceso DescripcinCaractersticas distintivas Ejemplos

Desarrollo genricode productos (influenciadospor el mercado)

El equipo empieza con una oportunidad de mercado y selecciona tecnologas apro-piadas para satisfacer necesi-dades del cliente.

El proceso generalmente incluye una planeacin par-ticular, desarrollo del con-cepto, diseo a nivel sis-tema, diseo a detalle, pruebas y refinamiento, y fases de inicio de produccin.

Artculos deportivos, mue-bles, herramientas.

Productosimpulsados por latecnologa

El equipo empieza con una nueva tecnologa, luego encuentra un mercado apro-piado.

La fase de planeacin com-prende compaginar tecnolo-ga y mercado. El desarrollo de concepto toma una tec-nologa determinada.

Impermeable Gore-Tex, sobres Tyvek.

Productos de plataforma

El equipo supone que el nuevo producto se construir alrededor de un subsistema tecnolgico establecido.

El desarrollo de concepto adopta una plataforma de tecnologa probada.

Aparatos electrnicos para el hogar, computadoras, impresoras.

Productosde procesointensivo

Caractersticas del producto muy restringidas por el pro-ceso de produccin.

Un proceso existente de pro-duccin debe especificarse desde el inicio, o producto y proceso deben desarrollarse juntos desde el inicio.

Bocadillos, cereales para desayuno, productos qu-micos, semiconductores.

Productos personalizados

Los nuevos productos son ligeras variaciones de confi-guraciones existentes.

Similitud de proyectos per-mite un proceso de desarro-llo afinado y altamente estructurado.

Motores, interruptores, bateras, recipientes.

Productos de alto riesgo

Incertidumbres tcnicas o de mercado crean altos riesgos de fracaso.

Los riesgos se identifican temprano y se rastrean en todo el proceso.El anlisis y pruebas de acti-vidades ocurren tan pronto como sea posible.

Productos farmacuticos, sistemas aeroespaciales.

Productosde rpidaelaboracin

El rpido modelado y gene-racin de prototipos hacen posible muchos ciclos de diseo-construccin-prueba.

Las fases de diseo de deta-lle y pruebas se repiten varias veces hasta que el producto se termina o se agota el