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APLICACIÓN DE LA METODOLOGÍA DISEÑO PARA LA VARIEDAD (DFV) EN EL DESARROLLO DE UNA PLATAFORMA DE
PRODUCTOS
Ing. Oliver Rubio Maya. Ing. Pablo Carrisoza Isaza. Dr. Álvaro Guarín Grisales
Departamento de Ingeniería de producción Grupo de tecnologías para la producción
Universidad EAFIT Buenos Aires , Argentina Julio 31 de 2012
• Plataforma de Productos: Es un conjunto de subsistemas e interfaces que forman una estructura común de la cual una corriente de productos se puede desarrollar de manera eficiente.
• Familia de productos: Grupo de productos derivados de una plataforma. Estos productos pueden utilizar procesos de producción similares o iguales, tienen características físicas similares.
Plataforma de Productos
Familia de Productos
Familia de motores de aviones Rolls Royce Fuente: D. Robertson and K. Ulrich. 1998. “Planning Product Platforms.” Sloan Management Review, 39(4). Pp. 19-31
Diseño de Familia de Producto Enfoque Top-Down (proactiva):
• Una empresa estratégicamente gestiona y desarrolla una familia de productos basados en una plataforma de productos y sus módulos.
Sony Walkman®
En los 80’s , Sony dominaba el mercado de radios portátiles.
Los cambios incrementales representaron sólo el 20-30 de los mas de 250 modelos introducidas en los EE.UU.
El 85% de modelos se produce a partir de reordenamientos menores en las características existentes y rediseños cosméticos en la parte externa
• Fabrica sistemas de control de iluminación personalizados.
• Inicialmente trabaja con clientes individuales y desarrolla mas de 100 productos controlados de iluminación
• Lutron rediseña su gama de productos en torno a 15-20 componentes estandarizados que se pueden configurar en los mismos 100 modelo.
Reference: (Pessina and Renner, 1998)
Enfoque Bottom-Up (reactiva): Se consolida un grupo de productos
distintos mediante la estandarización de los componentes para
mejorar las economías de escala y reducir el inventario.
Diseño de la familia de productos: Tradeoff Fundamental
• El gran reto es resolver el tradeoff (balance) que se tiene entre las partes comunes (plataforma) y los diferenciales (productos individuales).
• Si todas las partes son iguales, nada es distinto a pesar del ahorro en costos.
• Si toda las partes son distintas los costos serán muy altos
Arquitectura de la Plataforma
Fuente: D. Robertson and K. Ulrich. 1998. “Planning Product Platforms.” Sloan Management Review, 39(4). Pp. 19-31
Opción A: Posee pocas partes comunes pero cada producto tiene un diferencial claro. Opción B: Se encuentran muchas partes comunes pero carecen de diferenciales. Opción C: Existe un balance entre partes comunes y diferenciales
Herramientas para la generación de plataforma de productos: Método
Diseño Para la Variedad (DFV)
Etapas:
– Etapa 1: Generar el Índice de Variabilidad Generacional (GVI) y el Índice de Acoplamiento (CI) para el producto.
– Etapa 2: Ordenar los componentes.
– Etapa 3: Determinar los focos de esfuerzo ( donde estandarizar / modularizar)
– Etapa 4: Desarrollar la plataforma de producto
Etapa 1: Índices de Variabilidad Generacional (GVI)
• El Índice de Variedad Generacional (GVI) señala nuevos rediseños que satisfagan las diferentes necesidades del mercado.
• Pasos para la consecución del GVI :
Fuente: Rubio O., Carrisoza P., Guarin A. 2013. “ Aplicación de la Metodología Diseño para la Variedad (DFV). Sin publicar
Paso 1 Paso 2 Paso 3
Determinar el
mercado y vida
útil de la
plataforma
Crear la matriz QFD
Lista de cambios
esperados en las
necesidades del
cliente
Paso 4 Paso 5 Paso 6
Estimación de los
valores métricos
de ingeniería
Crear la matriz GVI Calcular GVI
Ejemplo aplicado (Bicicleta)
Fuente: Rubio O., Carrisoza P., Guarin A. 2013. “ Aplicación de la Metodología Diseño para la Variedad (DFV). Sin publicar
Paso 1: Determinar el mercado y vida útil de la plataforma
Fuente: Rubio O., Carrisoza P., Guarin A. 2013. “ Aplicación de la Metodología Diseño para la Variedad (DFV). Sin publicar
Mercado DescripciónFecha de
Introducción – Inicio nov-12
Presente Uso Recreativo abr-13
Futuro 1 Uso Recreativo (mejoras biomecánicas) nov-13
Futuro 2 Uso Recreativo (reducción de peso) nov-14
Futuro 3 Uso Recreativo (reducción de costos) nov-15
Paso 2 y 3: Crear matriz QFD y listar los cambios esperados en las necesidades del
cliente
Fuente: Rubio O., Carrisoza P., Guarin A. 2013. “ Aplicación de la Metodología Diseño para la Variedad (DFV). Sin publicar
Paso 4: Estimación de los valores métricos de Ingeniería
Fuente: Rubio O., Carrisoza P., Guarin A. 2013. “ Aplicación de la Metodología Diseño para la Variedad (DFV). Sin publicar
Requerimientos del Cliente MT
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Confiabilidad X M
Comodidad en el uso X A
Tamaño X B
Precio X B
Bajo peso X M
Seguridad X A
EMTV MTBF CB TM C P FF
Mercado Actual 14600 80 62 $300.000 25 85 nov-12
Escenario de mercado 1 (mejoras biomecanicas) 14600 78-90 52-57 $300.000 25 85 nov-13
Escenario de mercado 2 (reducción de peso) 14600 78-90 52-57 $300.000 22 85 nov-14
Escenario de mercado 3 (reduccion de costos) 14600 78-90 52-57 $250.000 22 85 nov-15
Medidas de Ingenieria
Paso 5: Crear la matriz GVI
Fuente: Rubio O., Carrisoza P., Guarin A. 2013. “ Aplicación de la Metodología Diseño para la Variedad (DFV). Sin publicar
Medidas de Ingeniería Ru
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MTBF (hrs) X X X
Calculo Biomecanico BGFIT (cm) X X X X X X
Talla del marco (cm) X X X X
Costo ($) X X X X X X X
Peso (Kg) X X X X
Fuerza de frenado (Kg cm2) X X
Componentes
Paso 6: Calcular el GVI
Fuente: Rubio O., Carrisoza P., Guarin A. 2013. “ Aplicación de la Metodología Diseño para la Variedad (DFV). Sin publicar
Índice de Acoplamiento (CI) • Evalúa los cambios internos generados por la interacción o
acoplamiento dentro del diseño. Los cuales son creados por factores externos
• Pasos para la consecución del CI:
Fuente: Rubio O., Carrisoza P., Guarin A. 2013. “ Aplicación de la Metodología Diseño para la Variedad (DFV). Sin publicar
Paso 1 Paso 2 Paso 3
Desarrollo básico
del diseño del
producto
Dibujar volúmenes de
control alrededor de
los componentes
Lista de
especificaciones
compartidas por
los componentes
Paso 4 Paso 5 Paso 6
Construir una
grafica de las
especificaciones
compartidas
Estimar la sensibilidad
de los componentes
al cambio
Calcular el Índice
de Acoplamiento
(CI)
Paso 1: Desarrollo básico del diseño del producto
Fuente: Rubio O., Carrisoza P., Guarin A. 2013. “ Aplicación de la Metodología Diseño para la Variedad (DFV). Sin publicar
Paso 2: Dibujar volúmenes alrededor de los componentes
• El volumen de control (CV) indica los flujos de entrada y salida de dicho sistema. Para el DFV, los volúmenes de control se “dibujan'' alrededor de cada uno de los componentes.
• En el ejemplo de la bicicleta dicho control se hace alrededor de las
ruedas, el marco, el tenedor, el manubrio y los frenos.
Paso 3: Listar especificaciones compartidas
Peso Peso
Xdim Xdim
Ydim Ydim
Zdim Zdim
Sistema de
Anclaje
Sistema de
Anclaje
xdimSistema de
Anclaje
Sistema de
Anclaje
Sistema de
Anclaje
Diametro de
tubo frontal
Diametro de
tubo frontal
Diametro de
tubo de sillin
xdimSistema de
Anclaje
Sistema de
Anclaje
Diametro de
tubo frontal
Sistema de
Anclaje
Sistema de
Anclaje
Diametro de
tubo frontal
Diametro del
tubo del sillin
Sistema de
Anclaje
Sistema de
Anclaje
Zdim
Frenos xdimSistema de
Anclaje
Sistema de
Anclaje
Sistema de
Anclaje
COMPONENTES QUE SUMINISTRAN INFORMACIÓN
Rueda
Ma
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Te
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do
r
Ma
nu
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Sillin
Pla
to y
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Fre
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Fuerza de
friccion
Marco
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Tenedor
Manubrio
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Plato y
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Fuente: Rubio O., Carrisoza P., Guarin A. 2013. “ Aplicación de la Metodología Diseño para la Variedad (DFV). Sin publicar
Paso 4: Construir grafica de las especificaciones compartidas
Fuente: Rubio O., Carrisoza P., Guarin A. 2013. “ Aplicación de la Metodología Diseño para la Variedad (DFV). Sin publicar
Paso 5: Estimar Sensibilidad de los componentes al cambio
Fuente: Rubio O., Carrisoza P., Guarin A. 2013. “ Aplicación de la Metodología Diseño para la Variedad (DFV). Sin publicar
Paso 6: Calcular el índice de acoplamiento (CI)
Fuente: Rubio O., Carrisoza P., Guarin A. 2013. “ Aplicación de la Metodología Diseño para la Variedad (DFV). Sin publicar
Etapa 2: Ordenar los componentes
Fuente: Rubio O., Carrisoza P., Guarin A. 2013. “ Aplicación de la Metodología Diseño para la Variedad (DFV). Sin publicar
Etapa 3: determinar dónde concentrar el trabajo
• Los componentes se clasifican en altas / bajas categorías. • Hay 4 componentes (marco, tenedor, frenos y manubrio) que tienen GVI
mayor a 9, es decir, se estima que se requiere un rediseño del 50%. Estos los denotamos como alta (A) GVI. Para el CI, lo denotamos alta / baja basado en el promedio CI, que es aproximadamente 8 para la rueda.
Fuente: Rubio O., Carrisoza P., Guarin A. 2013. “ Aplicación de la Metodología Diseño para la Variedad (DFV). Sin publicar
Etapa 4: desarrollar una arquitectura de plataforma de producto
1. Estandarizar (GVI y CI-R Rueda relacionados ).
2. Modularizado (CI-S relacionada).
Cambio sugeridos para la reducción del GVI
Fuente: Rubio O., Carrisoza P., Guarin A. 2013. “ Aplicación de la Metodología Diseño para la Variedad (DFV). Sin publicar
Matriz GVI antes y después de estandarizar el marco
Fuente: Rubio O., Carrizosa P., Guarin A. 2013. “ Aplicación de la Metodología Diseño para la Variedad (DFV). Sin publicar
Cambio sugeridos para la reducción del CI-R
Fuente: Rubio O., Carrisoza P., Guarin A. 2013. “ Aplicación de la Metodología Diseño para la Variedad (DFV). Sin publicar
Matriz CI antes y después de estandarizar el marco y tenedor (Rueda)
Fuente: Rubio O., Carrisoza P., Guarin A. 2013. “ Aplicación de la Metodología Diseño para la Variedad (DFV). Sin publicar
CONCLUSIONES • El marco y el tenedor en el desarrollo del GVI pasaron de ser
componentes diferenciadores (25) a componentes comunes (4) una vez aplicada las sugerencias de rediseño.
• El valor total del GVI tuvo un reducción de 60 puntos pasando de 127 a 67. Lo cual muestra una estandarización de componentes a través de la generaciones futuras del producto. Igualmente las variantes de rediseño aplicadas al tenedor, marco y rueda en el CI (reducción total del 15 puntos) ayudan a esta estandarización.
• La metodología permite establecer qué componentes serán los diferenciadores a través de las generaciones.
• Con el desarrollo del GVI y CI, y el conocimiento de la aplicación de estos índices a través del Método DFV, las empresas tienen un método estructurado para reducir costos y aumentar sus utilidades.
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