Diseño de procesos productivos

Concepto

Según Machuca, el diseño del proceso consiste en la selección de los inputs, operaciones, flujos de trabajo y métodos para la producción de bienes y servicios. La selección de los inputs comprende la elección de la combinación de factores óptima para la empresa en función de su estrategia de posicionamiento así como de la habilidad y capacidad para conseguir estos recursos.

Los responsables de esta área deben decidir: qué y cuántas operaciones serán realizadas por los recursos humanos y por los equipos de fabricación, así como la forma en que ambas se emplearán de manera conjunta.

Las decisiones sobre el diseño de procesos productivos afectan a la productividad de la empresa dado que predeterminan en gran medida el valor que puede alcanzar la relación factor/producto. No obstante deben tomarse de manera continuada, especialmente en aquellas empresas que actúan en entornos altamente inestables, lo que necesariamente conlleva a que las empresas posean una importante capacidad de adaptación y que sean altamente flexibles.

Así, las decisiones sobre el diseño o rediseño del proceso son necesarias cuando se dan alguna de las siguientes circunstancias:

• - Se pretende ofrecer un bien o servicio nuevo o con modificaciones significativas y que afectan a la concepción tradicional que la organización tenía sobre el mismo.
• - Cambian los gustos de los consumidores y ello inciden claramente en la función de demanda.
• - El rendimiento actual del sistema no es el óptimo y se busca maximizar la eficiencia del proceso productivo.
• - Se produce una variación en las prioridades competitivas de la empresa.
• - Los competidores están mejorando su posición competitiva respecto a la empresa dado que emplean procesos más eficientes.
• - Surgen avances tecnológicos importantes que pueden implicar una mejora de la relación calidad-precio de los productos, posibilitando a la empresa generar ventajas competitivas en costes-precio así como en calidad.
• - Tiene lugar un cambio en el coste de los factores productivos lo que puede implicar la necesidad de cambiar los inputs del proceso productivo.

El conocimiento de la Estrategia de las Operaciones, así como de las tecnologías y de los mercados más convenientes, constituyen la base para desarrollar un estudio sobre cómo han de elaborarse los bienes y servicios con el fin último de generar valor en la empresa y por ello presentar una mejor posición competitiva en el mercado.

Dicho estudio debe contener, entre otros, los siguientes elementos:

• - Una descripción detallada de las diferentes fases del proceso.
• - Las tecnologías a emplear para la configuración del proceso-producto.
• - Los recursos necesarios para su desarrollo: equipos de fabricación, características de la mano de obra implicada, etc.
• - La distribución en la planta de las instalaciones.
• - Un análisis exhaustivo de cada proceso donde se recojan todas las actividades y flujos que componen dicho proceso con el propósito de lograr una mejora.
• - Etc.

Por otra parte, la mayor o menor complejidad del proceso va a estar determinado por dos factores principales (ver figura 1):

• 1. La estructura de los productos.
• 2. La homogeneidad del contenido del trabajo.

En relación a la estructura de los productos, se pueden distinguir tres categorías diferentes:

• a) Producto estandarizado: se fabrica de acuerdo con el diseño y especificaciones claramente definidos por la empresa lo que lleva implícito un alto grado de homogeneidad entre los bienes y servicios.
• b) Producto a medida: suele estar diseñado y especificado por el propio cliente lo que supone que el grado de homogeneidad sea poco significativo.
• c) Producto estándar con varias opciones “personalizadas”: es un producto que se ubica entre los dos anteriores con el fin de integrar una oferta adaptada a las necesidades de los clientes y en los que la empresa pueda beneficiarse del grado de homogeneidad.

En lo referente a la homogeneidad del contenido del trabajo, también se pueden definir tres situaciones diferentes que son:

• a) Homogeneidad alta: suele producirse en entornos que presentan un volumen de producción estable y alto.
• b) Homogeneidad media: habitual en configuraciones productivas por lotes.
• c) Homogeneidad baja: asociada a los procesos a medida.

Tipología del diseño del proceso

Según Miranda, F.J., se pueden establecer cinco categorías o formas de organizar el flujo de materiales en la empresa en función de la tecnología disponible. Estas cinco formas son:

• 1. Procesos por proyecto.
• 2. Talleres de trabajo.
• 3. Procesos por lotes.
• 4. Línea de ensamblaje.
• 5. Producción continua.

Diseño de procesos por proyecto

Supone la fabricación de un producto de manera exclusiva adaptado plenamente a las especificaciones de un cliente, como pueda ser el caso de la construcción de un puente o de una presa.

El diseño de este tipo de procesos implica que:

• - Se debe diseñar una secuencia de operaciones única para cada uno de los proyectos.
• - Se requiere de personal altamente cualificado y polivalente con el fin de que pueda adaptarse a las distintas necesidades requeridas por cada uno de los proyectos.
• - Los proyectos suelen presentar un alto grado de complejidad lo que implica que requieran de un largo período de tiempo para su realización.

Diseño de procesos por talleres de trabajo

Se caracteriza por fabricar lotes pequeños de una gran variedad de productos que se adaptan de forma específica a las necesidades requeridas por cada cliente por lo que cada lote exige una secuencia distinta de operaciones lo que conlleva a la necesidad de que la empresa disponga de un alto grado de flexibilidad en su fuerza de trabajo. Este tipo de diseño de procesos es frecuente en hospitales así como en empresas que producen por pedido.

A esta fórmula también se la denomina producción intermitente, debido a que el ritmo de producción es variable y también como producción job-shop, dado que el producto se mueve de un área a otra en pequeños lotes determinados por los clientes.

Así, las características que exige este tipo de diseño son:

• - Escasa automatización, debido al bajo grado de homogenización de las distintas actividades a realizar.
• - El factor más relevante son los conocimientos y habilidades de sus recursos humanos.
• - Los costes variables unitarios de fabricación son muy elevados.
• - Inversión inicial relativamente poco relevante.

Diseño de procesos por lotes

Este tipo de diseño hace referencia a una categoría especial de producción por talleres con un cierto grado de estandarización. Suele tener lugar cuando existe una línea estable de productos, con una producción periódica, y los distintos pedidos recorren un flujo de operaciones similar en la planta. Así, cada lote llega al centro de trabajo para ser incorporado a una de las actividades del proceso y cuando esta se completa en todas las unidades, se traslada el lote al siguiente centro de trabajo. Este tipo de diseño de proceso productivo se desarrolla en algunas empresas dedicadas a la fabricación de dispositivos electrónicos, así como en la industria química.

Los aspectos más destacados en este tipo de diseño son:

• - El volumen de producción de cada uno de los productos es superior al que se obtiene con el diseño por talleres porque los pedidos se producen de manera más periódica.
• - El grado de automatización es mayor, lo que implica también la necesidad de realizar una inversión inicial en equipos productivos de mayor cuantía.
• - El mayor grado de especialización permite una reducción significativa en el coste variable si se compara con el diseño del proceso por talleres, al tiempo que la empresa puede aprovechar mejor sus economías de escala.

Diseño de procesos línea de ensamblaje

Este tipo de diseño es característico de la fabricación de productos estandarizados que pasan de forma secuencial por las distintas áreas de su proceso de fabricación, manteniendo un ritmo constante así como un escaso nivel de inventario entre cada una de las operaciones que intervienen en el mismo.

La mano de obra que participa en este tipo de diseño de procesos requiere de poca cualificación puesto que se trata de realizar tareas repetitivas y con una importante automatización, lo que puede perjudicar la motivación de los recursos humanos.

Por otra parte, el grado de flexibilidad es mucho menor que en los diseños anteriores, dado que es necesario modificar los equipos productivos cuando la organización pretende producir otro producto diferente.

En las líneas de ensamblaje los costes fijos son elevados, mientras que los costes variables suelen ser bastante reducidos.

Este diseño es característico en empresas dedicadas a la fabricación de automóviles.

Diseño de proceso por flujo continuo

A estos diseños también se conocen como producción continua. Se caracterizan por la existencia de un flujo de materiales sin pausa alguna y sin transición entre una operación y otra del proceso productivo. Así, el producto va transcurriendo por una serie de actividades distintas de forma continua, sin apenas parada durante el proceso de elaboración. Para ello, es necesaria una elevada inversión inicial con el fin de lograr una buena automatización del proceso que debe estar funcionando las veinticuatro horas del día para evitar paradas y puestas en funcionamiento muy costosas.

Alguna de las empresas que presentan este diseño de su proceso productivo son las industrias químicas, refinerías de petróleo, centrales eléctricas, la fabricación de cerveza, etc.

Factores determinantes del diseño del proceso

A la hora de tomar una decisión vinculada con el diseño del proceso productivo de la empresa, es necesario tener en cuenta los siguientes factores:

El grado de flexibilidad

La mayoría de las empresas desarrollan su actividad en entornos altamente inestables donde los cambios se suceden de forma rápida y continuada. Con el fin de que la empresa se adapte rápida y eficientemente a estos cambios, debe manifestar una buena capacidad de respuesta que en muchos casos vendrá determinada por el diseño de su proceso productivo.

Esta flexibilidad presenta dos manifestaciones importantes:

• - Flexibilidad de producto: cuando la estrategia de la empresa está orientada en ofrecer productos y servicios personalizados, producidos en pequeños lotes y que por ello requieren de un diseño de proceso productivo con un equipamiento no especializado y con trabajadores polivalentes que permitan el cambio rápido de una tarea a otra.
• - Flexibilidad en el volumen: se requiere cuando la demanda presente profundas oscilaciones y no es posible el uso de inventarios para responder a los cambios. En estos casos los procesos productivos deben diseñarse de manera que permitan modificar el volumen de producción de forma económica.

Costes de fabricación y el volumen de producción

Para tomar una decisión significativa a la hora de optar por un tipo de diseño de proceso u otro, el factor coste de fabricación es uno de los más relevantes, de manera que, si la disponibilidad de capital no es una limitación a la hora de diseñar el proceso, este diseño dependerá fundamentalmente del volumen de producción. (ver figura número 2).

Con carácter general, el diseño de proceso por taller de fabricación conlleva un coste fijo reducido mientras que el coste variable es elevado debido al uso de maquinaria poco especializada y por tanto a la elevada intensidad de mano de obra que se requiere en estos procesos.

Por otra parte, los diseños de procesos por lotes, implican una inversión inicial mayor lo que permite que se reduzcan los costes variables unitarios al facilitar la automatización del proceso y simplificar el proceso de planificación.

Finalmente, el diseño de procesos por línea de ensamblaje, es la que presenta mayores costes fijos por la necesidad de hacer una inversión inicial muy elevada por requerir equipos de trabajos altamente especializados, lo que a su vez permite reducir de forma significativa el coste variable unitario de producción.

Así, para un volumen de producción inferior a X1, la mejor alternativa sería un diseño de procesos por talleres de trabajo. En un volumen de producción comprendido entre X1 y X2, la empresa optaría por un diseño de fabricación por lotes. Y para un volumen de producción superior a X2, sería interesante un diseño de procesos por línea de ensamblaje.

El grado de integración vertical

El diseño de fabricación viene determinado por el número de etapas del proceso de creación de valor que sean realizadas en el interior de la empresa, que incluyen desde el aprovisionamiento de las materias primas, hasta la distribución del producto terminado a los clientes. En este sentido se puede hablar de dos tipos de estrategia de integración:

• - Integración vertical: consiste en realizar internamente la mayor parte de las fases del proceso de creación de valor del producto, buscando una reducción de costes así como una consolidación de las actividades de la empresa. Las ventajas principales de este tipo de integración son la reducción de los costes de transacción, el aseguramiento de los suministros, la creación de un mercado cautivo y la facilidad para coordinar la cadena de suministros. Como principal inconveniente aparece la necesidad de capital así como una pérdida importante de la flexibilidad.
• - Subcontratación estratégica (outsourcing): tiene lugar cuando la empresa encarga la realización de actividades no esenciales de la cadena de valor a otras empresas ajenas a la misma. La ventaja principal de esta estrategia reside en la mayor flexibilidad al tiempo que permite una especialización en aquellas actividades claves del proceso.

El grado de automatización

Las principales ventajas de la automatización residen en el notable incremento de la flexibilidad que permite, así como en la mejora de la calidad de los productos elaborados. Sin embargo esta automatización implica la necesidad de abordar una importante inversión inicial.

En este sentido, es importante tener en cuenta, que el grado de automatización seleccionado va a venir determinado por la estrategia de operaciones que previamente ha definido la organización, por lo que no es una decisión que se pueda tomar de manera independiente.

La calidad del producto/servicio

La calidad es un factor determinante a la hora de definir el diseño del proceso productivo.

Por lo general si se demandan productos estandarizados que presentan un alto grado de homogeneidad con un elevado nivel de calidad, la opción más correcta es recurrir a procesos altamente automatizados dado que estos procesos permiten obtener productos uniformes de elevada calidad y a un bajo coste. Esta solución no puede ser aplicada en algunos productos donde la calidad de los mismos deriva del carácter artesanal de su elaboración y por tanto, en esta situación, la automatización supondría un rechazo de los mismos por parte del mercado.

Sin embargo, si la calidad no es una prioridad, la empresa puede optar por diseñar procesos menos automatizados y con un mayor contenido de mano de obra.

La naturaleza del producto/servicio

El proceso seleccionado debe tener capacidad para producir el volumen estimado de demanda al tiempo que debe ser lo suficientemente flexible como para que puedan adaptarse a los cambios que se produzcan en la misma.

Al mismo tiempo la elección de un proceso productivo va a incidir también en la estructura de costes de la empresa y por ello en la política de precios del producto elaborado.

Además, el tipo de proceso más adecuado varía conforme el producto va evolucionando a lo largo de su ciclo de vida (introducción, crecimiento, madurez y declive), de manera que dependiendo de la fase en la que se encuentre el producto, sería recomendable decidir sobre los procesos más adecuados para que los objetivos estratégicos se cumplan. Por ello:

• - Etapa de Introducción: Un producto nuevo exige flexibilidad en su fabricación y por lo tanto en el diseño del proceso por talleres de trabajo sería una solución correcta.
• - Etapa de Crecimiento: se exige una mayor calidad y margen de innovación, por lo cual resulta más adecuado diseñar procesos con tecnología más especializada o programable.
• - Etapa de Madurez: sin embargo, el producto maduro, debe presentar un alto grado de fiabilidad y fabricarse al menor coste posible, lo que se logra mediante procesos basados en la utilización de tecnologías altamente automatizadas y específicamente adaptadas al producto a elaborar.

Una de las decisiones estratégicas fundamentales en la actualidad es tratar de combinar los beneficios de la mayor flexibilidad de los diseños por talleres de trabajo y las ventajas de coste que ofrecen los diseños de línea de fabricación y los diseños de producción continua. Para conseguir esta combinación se suele recurrir a los sistemas controlados por ordenador, como son los Sistemas de Fabricación Flexible (FMS).

Disponibilidad y coste de la mano de obra

El diseño del proceso productivo debe considerar la disponibilidad y el coste de la mano de obra en el entorno de las instalaciones productivas, así como el grado de cualificación de las mismas, de manera que si la empresa está ubicada en una localización (país en vías de desarrollo) donde la mano de obra es abundante, con bajo coste y poca cualificada, deberá optar por diseñar un proceso de producción por tallares de trabajo donde el grado de automatización es escaso y la mano de obra es intensiva. Si por el contrario, la empresa está ubicada en una zona (país desarrollado) donde el coste de la mano de obra es elevado, suele emplearse procesos en los que la automatización es más intensa con el fin de reducir los costes de producción.

Necesidad de capital

La inversión a realizar va a depender del diseño de proceso seleccionado, por lo que, antes de tomar dicha decisión, es necesario conocer cuáles son las disponibilidades financieras de la empresa. En general, la inversión inicial es mayor en los procesos orientados al producto (línea de ensamblaje) que en los procesos tipo talleres de trabajo. Además, en algunas situaciones la incorporación de los bienes de equipo puede hacerse de forma gradual periodificando así la inversión requerida, mientras que en otras opciones es necesaria la adquisición de equipos completos de elevado coste y que por ello requieren de un importante volumen de recursos financieros para su adquisición.

Diseño de procesos en empresas de servicios

La intangibilidad de los servicios, y su naturaleza especial hace necesaria la existencia de una elevada flexibilidad en el diseño de sus procesos productivos. Esta flexibilidad es tan necesaria porque no es posible almacenar los servicios en previsión de una futura demanda de los clientes. Por ejemplo, las habitaciones que no se ocupan una noche esa capacidad se pierde por cada servicio no prestado y no pueden guardarse en el almacén para venderlas al día siguiente.

Por esta razón, es muy relevante hacer una estimación adecuada de la demanda para este tipo de empresas, no solo para conocer al número de clientes a los que hay que atender, sino también el patrón de demanda a lo largo del tiempo con el fin de adecuar la capacidad a la demanda y así influenciarla con el objetivo de conseguir el mejor aprovechamiento de dicha capacidad.

Así, según Johnston, R., en función del grado de implicación del cliente en el proceso de prestación del servicio y en función de las actividades a realizar, se pueden diferenciar cuatro categorías de diseño de procesos en este tipo de empresas de servicio que son:

• 1. Fábrica de servicios.
• 2. Autoservicios.
• 3. Servicios por proyectos.
• 4. Alianzas de servicio.

Fábrica de servicios

A través de este diseño, la producción de bienes se realiza en una línea de producción en las que apenas existe una participación del cliente a lo largo del proceso productivo, al tiempo que los bienes tangibles predominan sobre los bienes intangibles. Por lo general existe un proceso muy estandarizado y con un alto grado de especialización lo que permite alcanzar un importante nivel de automatización en la prestación del servicio, que en algunos casos puede resultar impersonal para el cliente.

Autoservicios

Con este diseño sí que existe una importante participación del cliente en el proceso de prestación del servicio, pudiéndose establecerse tanto para los servicios estandarizados como para aquellos servicios que se realizan previo pedido por parte de los clientes.

Servicios por proyectos

Se trata de proyectos escasamente estandarizados que requieren de una limitada participación del cliente en el proceso de prestación del servicio. Además, en este tipo de procesos, el personal que contacta con el cliente debe poseer un determinado nivel de conocimientos, además de habilidad en las relaciones personales.

Alianzas de servicios

El servicio se presta a través de una atención personal al cliente. Se trata de servicios altamente especializados y con un elevado grado de contacto con el cliente, como pueda ser el caso de una peluquería, consultoría, etc. en este tipo de servicios es muy importante la percepción de calidad del servicio por parte del cliente lo que va a depender a su vez de la forma en la que los recursos humanos le han atendido.