La cantidad de productos nuevos que fracasan cada año es asombrosa; algunos llegan al lanzamiento al mercado y fracasan estrepitosamente, mientras que otros ni siquiera alcanzan la etapa de fabricación masiva debido a la falta de presupuesto o a problemas relacionados con la manufactura.
Algunos sitúan la tasa de fracaso de los productos nuevos en un nivel tan alto como el 97%.
Honestamente, no me sorprende. Llevamos años en el negocio de la fabricación de productos electrónicos y hemos visto a las empresas cometer el mismo error una y otra vez.
La buena noticia es que también hemos trabajado con empresas que han tenido lanzamientos exitosos y ventas recurrentes. Gran parte de su éxito se debe a un diseño de producto fácil de fabricar.
Así que, la pregunta del millón de dólares es:
¿Cómo diseñar un producto para la manufactura? Más específicamente, cómo diseñar un producto que permita una transición fluida entre el prototipo final y la fabricación masiva.
Aunque nos enfocamos en el diseño y la fabricación de productos electrónicos, estos principios se aplican a cualquier producto en el que esté trabajando.
TABLA DE CONTENIDO
1 – APRENDA SOBRE EL DISEÑO PARA LA MANUFACTURA
DFM is a product development strategy that focuses on including all relevant parties as early as possible in the design stage.
El DfM (Diseño para la Manufactura) es una estrategia de desarrollo de productos que se enfoca en incluir a todas las partes relevantes lo antes posible en la etapa de diseño:
- Diseñadores
- Ingenieros
- Socios de manufactura
- Especialistas en abastecimiento (Sourcing)
- Gerente de marketing
- Otras partes interesadas
A continuación, nuestro CEO explica por qué el DFM (Design for Manufacturing) es tan importante:
Si reúne a todos desde el principio, asegurará que el diseño de su producto sea algo que la fábrica tenga la experiencia suficiente para producir. Los especialistas en abastecimiento le informarán si los componentes y piezas que está eligiendo son fáciles de conseguir y a qué precio.
Si su producto tiene partes móviles, un ingeniero mecánico debe estar presente desde el inicio de la etapa de diseño; ellos le indicarán qué tan fácil o difícil será lograr que el producto se mueva de la manera que usted desea.
2- CONOZCA LOS COSTOS PARA LLEVAR UN PRODUCTO DEL DISEÑO A LA MANUFACTURA
Antes de irse de vacaciones, lo más probable es que haga un presupuesto. Hace una lista de todas las cosas en las que gastará dinero: vuelos, hoteles, tours, restaurantes, taxis, visas, etc.
De lo contrario, corre el riesgo de quedarse sin dinero a mitad del viaje y verse atrapado en una situación difícil.
En una situación así, probablemente llamaría a alguien para que le transfiriera algo de dinero y así poder regresar a casa; problema resuelto.
Bueno, en el diseño y fabricación de productos, si se queda sin dinero a mitad del camino, lo más probable es que hasta ahí llegue todo: su producto está muerto. Desafortunadamente, esto le ha pasado a innumerables startups.
Muchos subestiman los costos de fabricación.
Solo el moldeo por inyección, que cualquier producto nuevo necesitará, puede costar hasta US$1 millón; así es, un millón.
El costo del moldeo por inyección se ve afectado directamente por la forma del producto; es decir, la forma que usted o su equipo decidieron al momento de diseñar el producto.
De ahí la importancia de tener una comprensión clara de los costos de manufactura y qué decisiones de diseño los afectan.
Aquí tiene una pauta de diseño para un moldeo por inyección de plástico más económico:
Use un espesor de pared uniforme en toda la pieza y evite las secciones gruesas. Esto es esencial, ya que las paredes no uniformes pueden causar deformaciones en la pieza a medida que el material fundido se enfría.
LISTA DE COSTOS DE MANUFACTURA A TENER EN CUENTA
- Arquitectura electrónica
- Diseño industrial
- Ingeniería mecánica
- Desarrollo de firmware/software
- Prototipado
- Herramental / Inyección de plástico
- Certificaciones
¿Cuánto cuesta todo esto? La respuesta es: depende; es muy circunstancial.
Tenemos una herramienta que puede ayudarle a resolverlo; la llamamos calculadora de ingeniería no recurrente (NRE).
3 – PARA PASAR DEL DISEÑO A LA MANUFACTURA, LO IDEAL ES TENER LA MENOR CANTIDAD DE PIEZAS POSIBLE
Aquí hay una foto que ilustra muy bien este punto. Ejemplos de diseño para la manufactura:
En la parte superior, hay algo parecido a una caja de TV, un producto de diseño simple, una caja cuadrada sencilla; no puede ser más simple que eso.
El moldeo por inyección para la carcasa superior e inferior probablemente fue económico; tal vez incluso utilizaron un molde genérico que ya existía.
Este es el tipo de producto cuyo diseño es fácil de llevar a la producción masiva; el personal en la línea de ensamblaje tendrá muy pocas complicaciones al armar un producto de este tipo.
En la parte inferior de la imagen, está el Juicero, un diseño hermoso pero difícil y costoso de llevar a la producción masiva.
Solo el sistema de la puerta tenía docenas de componentes que requerían un ensamblaje cuidadoso, y todos los moldes fueron fabricados a medida, lo que garantizó un alto costo de manufactura.
Esta es una de las razones que acabó con esta fantástica (pero poco útil) pieza de ingeniería.
Además, tener un producto con pocas piezas para ensamblar hace que su armado sea más rápido y económico.
Piense en un rompecabezas de 10 piezas frente a uno de 1000 piezas; obviamente, el primero será más rápido de armar correctamente; y si tuviera que pagarle a alguien para que lo armara por usted, le cobraría mucho más por el de 1000 piezas, ¿correcto? Porque tomará más tiempo ensamblarlo de forma correcta.
Ahora, entiendo que, en algunos casos, ciertos productos requieren muchas piezas, incluso partes móviles.
En esta situación, todo lo que puedo decir es: por favor, comprenda muy bien sus costos de diseño y manufactura, y lea sobre Poka-yoke, un término que se refiere a la protección contra errores en un proceso de ensamblaje.
Los seres humanos cometemos errores, por lo que es mejor blindar la línea de ensamblaje contra errores.
Hasta ahora sabemos que, para lograr un diseño que sea fácil de fabricar, usted debe:
- Involucrar a todas las partes de forma temprana en la etapa de diseño.
- Comprender todos los costos de su producto y cómo el diseño del mismo los afecta.
- Diseñar un producto con la menor cantidad de piezas posible; es más fácil para el fabricante ensamblarlo.
4- PROBAR SU DISEÑO A TRAVÉS DEL PROTOTIPADO
Un excelente diseño para la manufactura masiva significa que el diseño de su producto cumple con los deseos de su público objetivo y con las capacidades de su empresa de manufactura; usted se asegura de que ambos aspectos sean positivos mediante el prototipado.
La etapa de prototipado tiene muchas fases; dependiendo de su complejidad, un producto puede pasar por docenas de versiones hasta llegar a la que está lista para la fabricación masiva. Me enfocaré aquí en esta última y en la Prueba de Concepto (Proof of Concept).
Usted quiere diseñar un producto para la manufactura porque busca un negocio; pequeña empresa, gran empresa, no importa; usted quiere ganar dinero.
Así que aquí hay un pensamiento que siempre debe tener en cuenta:
Toda la ingeniería, el proceso de fabricación, la apariencia y la sensación (look and feel), desde el boceto inicial hasta el diseño final y el producto terminado, pueden ser exactamente lo que usted desea. Podemos hacerlo; si tiene el dinero para ello, lo produciremos en masa.
¿Pero se venderá?
No necesariamente; mire el Juicero como un ejemplo real de un producto con un diseño y fabricación hermosos que fracasó.
Lo ideal sería avanzar hacia una etapa de prototipado serio únicamente después de haber respondido a los siguientes problemas:
- ¿Quién es nuestro público objetivo?
- ¿Cuál es el tamaño del mercado?
- ¿Quiénes serían los competidores?
- ¿Existe una necesidad para nuestro producto?
Esa última pregunta es fundamental.
Hemos visto muchas startups quedar atrapadas en su idea de producto; juran que su idea es grandiosa y avanzan con el diseño y la fabricación sin realizar un estudio de mercado serio que demuestre que existe una necesidad para su producto.
Usted se asegura de que el mercado quiera su producto mediante una Prueba de Concepto; piense en ella como su primer prototipo; de ninguna manera tiene que ser un producto totalmente desarrollado.
Use Off the shelf parts and test your market hypothesis; you can read a case study here.
Utilice componentes estándar (off-the-shelf) y ponga a prueba su hipótesis de mercado. Puede leer aqui
Puede utilizar la impresión 3D para un prototipo rápido.
El punto aquí es pasar de una idea general de algo que podría venderse a evidencia concreta de que vale la pena perseguir esta nueva idea hasta que se convierta en un producto terminado.
Después de demostrar esto, ¿cuántos prototipos necesitará hasta tener el prototipo listo para fabricar? Bueno, muchos.
El último es el Golden Sample (Muestra de Oro), el que está listo para ser producido en masa.
A lo largo del proceso, se habrán probado, añadido o descartado diferentes componentes, piezas y funciones.
Usted necesita tener un producto que se vea y funcione como el final (looks-like, works-like) que satisfaga tanto al usuario final como al fabricante.
Si siguió un enfoque de Diseño para la Manufactura (DfM), esto no será un gran problema, ya que el producto habrá sido creado con la participación de su socio de manufactura, garantizando un diseño de producto fácil de fabricar.
El prototipo final también habrá pasado las pruebas de certificación; dependiendo del entorno, las características y la región donde el usuario final lo utilice, tendrá que someterse a diferentes pruebas de certificación.
Hasta ahora sabemos que, para lograr un diseño que sea fácil de fabricar, usted debe:
- Involucrar a todas las partes de forma temprana en la etapa de diseño.
- Comprender todos los costos de su producto y cómo el diseño del mismo los afecta.
- Diseñar un producto con la menor cantidad de piezas posible; es más fácil para el fabricante ensamblarlo.
- Realizar un prototipo/prueba de concepto para asegurarse de que existe una necesidad real para su producto.
- Avanzar en la etapa de prototipado con el aporte del fabricante para garantizar un prototipo final fácil de fabricar.
Hay una cosa más a la que debe prestar especial atención para terminar con un diseño de producto que sea fácil de fabricar.
5- COMPONENTES Y PIEZAS PARA UN PROCESO DE MANUFACTURA FLUIDO.
Lo que estoy a punto de explicar puede ser más relevante actualmente para productos electrónicos, pero el concepto central se aplica a cualquier producto.
Asegúrese de que los componentes y piezas que está utilizando para el diseño de su producto estén disponibles.
Mire, después de hacer todo lo que hemos mencionado hasta ahora:
- Incluir a todas las partes relevantes desde el inicio de la etapa de diseño.
- Aprender qué tipo de diseño aumenta o disminuye un costo específico de diseño y manufactura.
- Reducir las piezas y componentes en su diseño al mínimo.
- Realizar todos los prototipos adecuados para validar su idea de negocio con el aporte de su fabricante a lo largo del camino.
Aun así, podría terminar con un diseño que tardaría años en fabricarse; la razón es la escasez de componentes.
A día de hoy, en noviembre de 2021, los tiempos de entrega (lead times) de algunos componentes electrónicos son de hasta 52 semanas; eso está poniendo muchos proyectos electrónicos en pausa.
Nuevamente, si su producto no entra en la categoría de electrónica, podría estar bien; pero si está trabajando en un dispositivo electrónico, preste mucha atención a las noticias y verifique con los proveedores de componentes los tiempos de entrega de los componentes críticos de su diseño.
Cuanto antes sepa qué componentes están disponibles de inmediato y cuáles no, mejor será su diseño, ya que no tendrá que eliminar componentes en el camino ni rediseñar.
Si sus componentes principales son escasos y se entera de esto cuando ya está avanzada la etapa de pruebas de prototipado, podría terminar regresando a la etapa uno del diseño y tendrá que empezar el prototipado desde cero.
CÓMO DISEÑAR UN PRODUCTO PARA LA MANUFACTURA – CONCLUSIÓN
Muchas publicaciones por ahí le dirán que siga una estructura lineal: comience con la investigación del producto, pase al diseño, al prototipo y luego busque a alguien que fabrique su diseño de la manera que usted quiere o necesita.
Lo siento, pero ese es el consejo de alguien que nunca ha trabajado en un proyecto de diseño y manufactura.
Esa es una receta para el desastre.
La forma correcta de diseñar un producto para la manufactura, que sea fácil de fabricar, es adoptar un enfoque holístico.
Involucre a cada parte relevante desde el inicio de la etapa de diseño y siga las mejores prácticas:
- Aprenda sobre los costos de manufactura.
- Reduzca las piezas y componentes en su diseño.
- Realice una prueba de concepto temprana.
- Averigüe el tiempo de entrega (lead time) de sus componentes.
PREGUNTAS RELEVANTES
¿CÓMO PROTEJO MI PROPIEDAD INTELECTUAL?
¿Cómo hacerlo? Bueno, usted hace que las personas con las que trabajará firmen un acuerdo NDA (Acuerdo de Confidencialidad).
Por favor, eche un vistazo al que nosotros firmamos antes de empezar a trabajar con un nuevo cliente.
Lecturas adicionales para diseñar un producto electrónico ganador:
Los 9 principios clave del DFM.
Cómo aplicar DFM en electrónica – Guías de diseño.
Guías de DFM para piezas inyectadas en plástico.
