Cómo construir nuevos modelos empresariales de fabricación en torno a las nuevas tecnologías

En todos los sectores industriales, sobre todo en la fabricación, los ejecutivos están siendo confrontados por una gran variedad de nuevas tecnologías, como la inteligencia artificial, la maquinaria conectada por IoT y la impresión 3D, que ofrecen beneficios como reducción de costos, mejora en la calidad y aumento en la flexibilidad.

Debido a esto, es tentador pensar que todo lo que debe hacer un fabricante para modernizar su planta es reemplazar sus procesos por otros que incluyan a estas tecnologías. Sin embargo, lo que la historia nos cuenta sugiere que eso no es suficiente.

El papel de la electrificación en la segunda revolución industrial

Para ilustrar lo anterior, podemos hacer una analogía a lo que sucedió a finales del siglo XIX, cuando el afán fue electrificar las fábricas. La electrificación parecía un aumento obvio en la productividad, pero no produjo ninguna ganancia notoria por más de tres décadas. Eso empezó a cambiar apenas en los años 20, cuando los beneficios de la electrificación se aceleraron y constituyeron la mitad del crecimiento en el sector manufacturero durante esa época.

Paul David, economista de Stanford, explicó el retraso entre la introducción de la electrificación y su impacto en la productividad en su ensayo de 1990, The Dynamo and the Computer. Encontró que el problema fue que los directores simplemente superpusieron “un sistema técnico sobre un estrato preexistente”.

A finales del siglo XIX, las fábricas utilizaban sistemas de «unidad de grupo», con un motor hidráulico o de vapor que impulsaba grandes grupos de máquinas a través de sistemas de poleas y correas. Durante la primera ola de electrificación, los directores se limitaron a reemplazar las antiguas fuentes de poder por nuevos motores eléctricos, que continuaron impulsando a las máquinas mediante los sistemas de poleas. De este modo, obtuvieron una modesta reducción de costo en gasolina, así como una ligera mejora en el control. Sin embargo, las fábricas siguieron funcionando tal como lo solían hacer.

A principios del siglo XX, una nueva generación de fábricas empezó a utilizar la electrificación de una forma diferente. En lugar de instalar motores centralizados que impulsaban a las máquinas a través de ejes giratorios, empezaron a utilizar una unidad de disco, en la que un solo motor eléctrico era instalado en cada máquina, impulsándola de forma independiente. Así, las ventajas de la electrificación se profundizaron de una manera que no imaginaron.

Debido a que los ejes de transmisión de grupo perdían rápidamente energía por la fricción a distancia, las primeras fábricas se organizaron alrededor de la transmisión de energía en lugar del flujo de mano de obra y bienes. Tuvieron que acercar las máquinas lo más posible a las fuentes de poder, y cualquier intento por reorganizar la planta se hacía engorroso.

Los años 20 y 30 vieron el nacimiento de fábricas que podríamos casi que reconocer como contemporáneas. Sin ejes de transmisión de grupo atornillados a sus techos, las fábricas podían ser amplias y luminosas, con diseños eficientes de un solo piso que podrían reorganizarse de forma rápida en respuesta a las demandas del mercado.

No está en discusión que la electrificación cambió la fabricación, pero solo después de que los directores estuvieron dispuestos a rediseñar sus negocios por completo teniendo en cuenta las capacidades fundamentales de la maquinaria eléctrica.

Las fábricas que utilizaban sistemas de transmisión en grupo estaban organizadas alrededor del flujo de energía a través de ejes rotativos y correas. Esto las hacía peligrosas, ineficientes e inflexibles. Las fábricas modernas emergieron durante los años 20, cuando una nueva generación de directores fabriles construyeron plantas que contaban con motores eléctricos individuales para cada máquina. Las instalaciones resultantes eran amplias, eficaces y flexibles, con diseños que reflejaban el flujo de materiales y mano de obra, libres de las limitaciones del flujo de potencia mecánica.

La era de la informática: la tercera revolución industrial

Paul David escribió este análisis durante un periodo en el que los economistas se enfrentaban a otra paradoja en la productividad. Los computadores estaban en todas partes, y parecía obvio que aumentarían la productividad, pero esas ganancias aún no se habían materializado.

Al comienzo, los negocios solo trasladaron funciones individuales, como salarios gestión del inventario y contabilidad, a los computadores. Esto llevó a un modesto aumento en la eficiencia, pero de ninguna manera a una revolución.

Las ganancias reales no se vieron en términos de un pequeño ahorro en el mantenimiento de registros, sino en la completa reorganización de las compañías e industrias en torno al uso de la informática. De hecho, desde la mitad de la década de los 90 hasta ahora hemos visto el surgimiento de una generación entera de compañías que han inventado nuevos modelos de negocio fundamentados en la informática y el networking.

Los fabricantes de hoy se encuentran en una posición similar a la que enfrentaron aquellos negocios semi digitalizados de principios de los 90 que David describía. Las soluciones tecnológicas individuales están disponibles para hacer frente a problemas que se presentan en el sector todos los días.

Por ejemplo, la inteligencia artificial puede ayudar a ahorrar costos en asuntos clave como el aseguramiento de la calidad; la maquinaria conectada a través de la IoT puede reducir el tiempo de inactividad no planificado al alertar necesidades de mantenimiento de forma predictiva; y la impresión 3D ofrece un prototipado rápido, una producción flexible y ahorro en la fabricación a corto y mediano plazo.

Sin embargo, los fabricantes que adopten estas tecnologías sin un plan para la reinvención terminarán en el mismo lugar donde quedaron aquellas plantas de finales del siglo XIX que trataron de modernizarse limitándose a reemplazar el motor a vapor por el motor eléctrico: obteniendo solo una mejora incremental y, de este modo, no llegando a ver el valor total de la aplicación de nuevas tecnologías.

Cómo podemos reimaginar la fabricación en la era digital

Las tecnologías que tienen mayor probabilidad de transformar la fabricación pueden ajustarse a tres grandes campos: la inteligencia artificial, la fabricación aditiva y la maquinaria conectada junto a la robótica inteligente. Pero, lo más importante es recordar que cada una está ligada a nuevos modelos empresariales construidos en torno al surgimiento de la tecnología.

Existen muchas maneras en las que las fábricas digitales pueden impulsar cambios en sus productos y modelos de negocio.

En primer lugar, se encuentra la personalización en masa, en la que los productos están diseñados y fabricados en torno a los consumidores individuales. Las primeras aplicaciones de este concepto han emergido dentro de campos de alto costo, como los dispositivos médicos, aunque la disminución en el precio de las tecnologías digitales para la fabricación promete traer la personalización en masa a productos de menor costo, como electrodomésticos, prendas de vestir y equipamiento deportivo.

Como segundo punto, está el desarrollo continuo del producto, en el que los productos en físico son refinados de forma constante con el fin de ofrecer mejoras o llegar a nuevos mercados. Damos por sentado que el software, sobre todo si se aloja en una nube, mejora continuamente. Pero es mucho más oneroso hacer cambios a un producto en físico, dado el costo y la complejidad de reequiparlo, por lo que tiende a evolucionar a través de los grandes lanzamientos ocasionales. La flexibilidad inherente en la fabricación digital reduce el costo de reequipamiento y desarrollo del producto, lo que hace posible su mejora continua.

Por último, tenemos las cadenas de suministro digitales, que combinan archivos digitales de diseño con instalaciones de producción flexibles y automatizadas capaces de fabricarlo. Al hacer que la fabricación distribuida sea factible y disminuir los requerimientos de inventario, reducen tanto costos como riesgos en la cadena de suministro, y hacen posible cumplir con la demanda del mercado en formas que de otro modo no serían razonables ni rentables.

Las cadenas de suministro digitales también ofrecen una forma de responder al régimen arancelario global emergente: las especificaciones del producto se pueden transmitir de manera digital a las fábricas distribuidas, que pueden producirlas para los mercados locales sin exponerse a los aranceles.

Cuando nuevas tecnologías de fabricación emergen, es fácil pensar en ellas en términos de aplicaciones concretas, es decir, los requerimientos que pueden cumplir, o el tipo de productos que pueden fabricar. Pero el retorno real de la inversión llega a aquellas organizaciones que cuentan con la capacidad de construir nuevos modelos de negocio enfocados al uso de estas tecnologías, y están dispuestas a reordenar por completo su industria alrededor de estas.

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Fuente: WEF.