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TIPOS DE MANUFACTURA AVANZADA CARRASCO MARTÍNEZ MARCO ANTONIO – INGENIERÍA EN MECATRÓNICA - 1014

MANUFACTURA 4.0 La cuarta revolución industrial o lo que se ha dado en llamar la Industria 4.0, viene precedida por un cambio no solo tecnológico, sino también en los modelos de desarrollo económico de los países, principalmente, en el caso de las economías emergentes, cuya participación en el mercado, en contraste con las economías tradicionales, ha crecido en el período comprendido entre 1991 a 2011 frente a una disminución en los modelos económicos tradicionales para el mismo período del -21%. En el caso de Asia, por ejemplo, este continente logró cuadruplicar su participación, logrando una participación del 31% en el circuito económico mundial. De esta forma se pasó de una participación cuantificada de 3.45 billones de dólares a 6.58 billones de dólares, con inversiones en el desarrollo industrial, la diferenciación de productos y el logro de ventajas competitivas [3]. Pero estos cambios en el panorama industrial y económico vienen matizados por fenómenos que según [4] obedecen a una alta complejidad en la producción, dado que “No es posible describir todos los productos y procesos de una manera exacta”, en tanto esta se manifiesta como menos predecible, altamente flexible y sensible a pequeñas externalidades. En esta perspectiva surge entonces la pregunta: ¿Por qué es importante investigar sobre la industria 4.0?, un estudio realizado por Bundesvereinigung Logistik, referenciado por [5], mostró que todos los tópicos importantes para 2015 como parte de la transición de los procesos pasaba por la industria 4.0. El 31% de las industrias ven la importancia de la digitalización como un tópico importante de la industria 4.0 y en su futuro inmediato; de igual forma, en una economía como la alemana, la industria 4.0, refiriendo todos los productos y servicios que necesitan tecnología y comunicación para 2020, tienen un potencial de mercado de 10.9 millones de Euros, con un valor agregado anual de 1.7%, según lo plantea [6], en referencia a lo planteado en el interrogante inicial. Según [1] el término industria 4.0 fue creado por el gobierno alemán en la segunda década del siglo 21 y forma parte del proyecto denominado: El futuro de la “Industria 4.0”. Este concepto hace parte de la denominada cuarta revolución industrial, en la cual el mundo físico-real y el mundo virtual se unen en un sistema llamado Cyber PhysicalSystem (CPS), lo cual es posible a través de lo que se ha denominado el Internet of Things (IoT). Así mismo, [1] define el Internet of Things (IoT) como un nuevo concepto complementario de la evolución de las comunicaciones y la informática, aplicada a los objetos, lo cual permite una mejor interacción entre ellos. Se refiere a una red de cosas diariamente interconectadas a través de Internet. Por otro lado, en [7] se define los Cyber PhysicalSystem (CPS) como la integración de la computación, las redes y los procesos físicos, con computación embebida y monitoreo en redes para el control de los procesos físicos; con ciclos de retroalimentación donde los procesos físicos afectan los computacionales y viceversa. CPS integra los sistemas embebidos en dispositivos que permiten la interacción con las dinámicas de los procesos físicos, proveyendo abstracciones, modelos, diseños y técnicas de análisis para su integración.

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Ahora bien, [8], enmarcado en lo anterior, plantean las características de la producción industrial futura, en términos de: una mayor individualización del producto (con una producción masiva altamente flexible), mayor y mejor integración de clientes y proveedores en procesos de negocios con productos y servicios de alta calidad resultado de productos híbridos, la optimización para la estandarización y las arquitecturas de referencia en el control de sistemas complejos, la infraestructura de internet y su cobertura en términos de seguridad para la industria, la organización y diseño de entrenamientos de nuevos puestos de trabajo y el desarrollo de aplicaciones que cumplan las condiciones de estudios legales, las eficiencias de los recursos, la integración vertical bajo valor añadido a la redes, la generalización digital de la cadena de suministros y una integración vertical con los sistemas de producción conectados Como se mencionó antes, se ha realizado una revisión exhaustiva de la literatura reciente con el ánimo de determinar el estado del arte de la temática en el contexto de la investigación; dicha revisión se realizó en bases de datos especializadas de las plataformas Science Direct y Web of Knowladge, como fuentes secundarias de búsqueda e indagación, 371 en un horizonte de tiempo comprendido entre 2010-2016 y tomando como estrategia de búsqueda los desarrollos, conceptualizaciones y aplicaciones en la temática de la industria 4.0 y referenciando categorías como: industria 4.0, internet de las cosas, sistemas ciberfisicos, entre otras que aparecen en el proceso de indagación y búsqueda. En este sentido, a continuación, se describen los hallazgos. [9] Habla de las tres primeras revoluciones industriales en términos de: La primera revolución industrial alrededor de 1750 con la máquina de vapor y los motores de combustión. La segunda revolución industrial caracterizada por la división del trabajo y la producción en serie con ayuda de la energía eléctrica (Taylor, Ford) y la tercera revolución industrial a inicios de los 60´s con el desarrollo de la electrónica y las TIC´S. En esta perspectiva [9, 10], plantean la importancia de la industria en la economía en términos de: productividad, innovación y exportación, adicional a lo propuesto por [9] y [11] sobre los cambios en los factores de producción (energía, materiales, conocimiento y capital); en esta misma perspectiva [9, 12] abordan el problema de la complejidad en la producción. Según estos, por ejemplo, BMW ofrece 1020, 100.000.000.000.000.000.000 o 100 quintillones de maneras teóricamente posibles de configuraciones o combinaciones de nuevos carros. La complejidad definida a través del número de elementos de un sistema y sus interrelaciones. No es posible describir todos los productos y procesos exactamente. Dado que desde 1850 se asiste a una relación exponencial entre la variedad de los productos y el volumen de productos por variedad. Analizan factores como: la eficiencia, la diversidad, la demanda y la capacidad de entregas, el incremento de la disponibilidad, la elasticidad del precio y la variabilidad en la producción. Finalmente, [13] habla de la fase de transición a la cuarta revolución industrial con desarrollos en las redes de comunicaciones, la optimización de sistemas y bases de datos, el incremento de la productividad, la reducción de costos y la digitalización, el control descentralizado, el uso del internet de las cosas y los servicios. En la Tabla 1 se resumen los principales aportes de la industria 4.0 desde la perspectiva de su conceptualización.

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Por otro lado, [14] Plantean la discusión sobre tres principales grupos referidos a los estudios sobre la industria 4.0: la individualización de la producción (personalización masiva, modularización, sistemas de manufactura flexible y reconfigurable, el control distribuido, la optimización en sí misma, la manufactura rápida y la computación en la nube); las redes colaborativas y la integración horizontal (manufactura distribuida, flexibilidad en la cadena de suministro, visibilidad de la cadena de suministro, internet de las cosas y servicios) y la integración digital (virtualización de la cadena de procesos, trazabilidad de datos individualizados, sistemas operativos en tiempo real, simulación y modelamiento de productos y procesos, planeamiento simultaneo de productos y procesos productivos); mientras [15] hablan sobre los conductores de la industria 4.0 en términos del desarrollo industrial: el uso de los sistemas productivos embebidos inteligentes, los servicios móviles y la computación ubicua; el uso de internet como una Web de negocios y el uso de la semántica Web y los métodos de la Web 2.0. A partir de los estudios adelantados por [16] quienes discuten sobre las leyes de Moore y Metcalfe, la primera basada en la observación empírica sobre la densidad de los componentes y los cambios en los circuitos integrados en los últimos 40 años y su impacto en la industria 4.0. Y la segunda la cual dice que los beneficios de sistemas de comunicación crecen exponencialmente con el crecimiento de sus participantes. Finalmente, [17] quienes hablan sobre los avances en la implementación y la omisión de los riesgos en la industria 4.0, cambios en términos de seguridad en TI [18], altos costos de inversión [19, 20], preservación de secretos de la compañía [21], esperas en las soluciones técnicas, quiebres en las estructuras estables y en los procesos, administración de la complejidad, la unificación semántica en la comunicación entre maquinas; los estándares [22], las inseguridades legales [23] y las habilidades inadecuadas de los empleados [24]. En la Tabla 2 se resumen los principales aportes de la industria 4.0 desde la perspectiva de su fundamentación.

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También se encuentran los trabajos de [25, 26] quienes plantean los desarrollos de la industria 4.0 a partir de los avances en la Manufactura Integrada por Computador; los trabajos de [27-29] quienes hablan sobre los desarrollos en términos de los sistemas Lean; los trabajos de [30] quienes discuten sobre los desarrollos en términos tecnológicos: Internet de las cosas [31, 32], Auto-ID Sistemas de identificación automático [33], RFDI [34] y [35], Sistemas embebidos [36], redes inalámbricas [37-39]. Así como el desarrollo de la comunicación industrial [40], [41] y las técnicas de control como Ethernet, OPC UA [42] y Soft-PLC [43, 44]; los trabajos de [45] quienes hablan sobre los contenidos de la industria 4.0 en la producción: los productos inteligentes [46], la maquina inteligente – planeación, ensamblaje, lanzamiento, operación y reconfiguración [47] y los operadores asistentes [45]. También están los trabajos de [48], quienes plantean la automatización de la producción definida como la tecnología referida a la aplicación de sistemas basados en computación, mecánicos y electrónicos para la operación y el control de la producción [49-54] y los sistemas ciber-fisicos [7, 55-60]; los trabajos de [61] quienes hablan de la integración horizontal y vertical y su integración con la cadena de valor. Así como los trabajos de [62] quienes plantean la seguridad en la industria 4.0 y los trabajos de [63] quienes hablan de la interacción hombre-máquina [64]. En la Tabla 3 se resumen los principales aportes de la industria 4.0 desde la perspectiva de sus desarrollos.

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El termino industria 4.0 (industry 4.0) o industria conectada 4.0, hace referencia a la evolución actual de los sistemas, maquinaria, tecnologías y procesos utilizados en el sector industrial mediante el uso de las nuevas tecnologías: sensores, internet, comunicación en tiempo real entre las maquinas, fabricación aditiva, etc. Es la forma de llamar al fenómeno de transformación digital aplicando a industrias de producción. La industria 4.0 consiste en la digitalización de los procesos productivos en las fábricas mediante sensores y sistemas de información para transformar los procesos productivos y hacerlos más eficientes. El objetivo de la industria 4.0, es un ambicioso proyecto de alta tecnología, el cual es promover la automatización de la manufactura. Con dicha automatización, el gobierno sería capaz de crear fabricas inteligentes (Smart Manufacturing) caracterizadas por una intensa capacidad de adaptación, alta eficiencia en el uso de los recursos y buena ergonomía, además de la integración de clientes y aliados empresariales a procesos comerciales y de valor. El desafío para esta nueva revolución industrial será entonces el desarrollo de software, sistemas de análisis masivo de datos y su almacenamiento, la incorporación de electrónica a los elementos que interactúan en los procesos productivos y en los productos derivados de ellos, la convivencia del hombre con la máquina y la disponibilidad de información para una mejor y más efectiva toma de decisiones. La Industria 4.0 también pretende responder a las problemáticas actuales tanto en cuanto al ahorro de energía como en cuanto a la gestión de recursos naturales y humanos. Con un sistema organizado sobre la base de una red de comunicaciones y de intercambio instantáneo y permanente de información, se estará mucho mejor preparado para hacer que esta gestión sea mejor y mucho más eficaz, permitiendo mejoras y posiblemente también ganancias en productividad y en economía de recursos. Finalmente, la Industria 4.0 como tal, es un concepto de una gran complejidad, el cual no es muy conocido en el contexto de las Pequeñas y Medianas Empresas; en este sentido, solo algunos tópicos relacionados con el Internet de las Cosas o los Sistemas de Manufactura CIM o CAD han sido reconocidos por expertos en el medio; lo cual no depende

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ni del tamaño de la compañía, ni del rango de operación, ni del tipo de producción. Se visualiza en el contexto que solo se tiene un conocimiento del tema a nivel de los mandos medios y directivos en departamentos administrativos y de Investigación y desarrollo que interactúan con las nuevas tecnologías. Si bien la revisión de la literatura ha dado cuenta de múltiples desarrollos en la temática referida sobre la Industria 4.0 y su aporte para el desarrollo de la economía y para la industria en general; se videncia una carencia en términos de propuestas metodológicas que aporten a la generación de estrategias de implementación de la Industria 4.0 en el contexto local, regional y nacional; reconociendo aportes como los de [65] en términos de algunas recomendaciones o pasos para la implementación de la Industria 4.0. Ahora bien, se reconoce como entre los obstáculos para la implementación de la Industria 4.0, se evidencian: la falta de conectividad de banda ancha, la formación del personal altamente cualificado, la cultura del cambio y el retorno de la inversión (ROI). Así mismo, dada la legislación actual, los riesgos de inversión son altos a nivel tecnológico, el nivel de cualificación del personal y la cultura organizacional limitan la incorporación de la Industria 4.0 en los contextos empresariales. En este sentido, se requiere un programa Marco de Industria 4.0 en el país y la región que promueva la incorporación de la tecnología en procura de ventajas competitivas, de desarrollo e innovación, desde las Pymes hacia la gran industria, como un programa que inicie con la formación y la fundamentación, el estudio de pequeños ejercicios pilotos y la generación de estrategias macro que posibiliten el acceso al circuito internacional del desarrollo industrial del país. Referencias [1] Molano, A. (2014). Internet de las cosas: Concepto y ecosistema. Colombia Digital. [2] Shuttleworth, M. (2008). Diseño de Investigación Descriptiva. Explorable.com. [3] Blanchet, M. et al. (2014). Industry 4.0 - The new industrial revolution How Europe will succeed. Roland Berger Strategy Consultants. [4] Bauernhansl, T. (2014). Die vierte industrielle Revolution - Der Weg in ein wertschaffendes Produktionsparadigma. In Industrie 4.0 in Produktion, Automatisierung und Logistik (pp. 5– 35). [5] Statista GmbH (2015). Wichtigste Themen der Logistik in 2015? Umfrage. [6] Pütter, C. (2014). Wachsende Bedeutung: Mehr Geld für Industrie 4.0. Handelsblatt. [7] Asare, P. et al. (2012). Cyber-Physical Systems - a Concept Map. Online [May 2016]. [8] Bundesministerium für Bildung und Forschung. (2014). Die neue Hightech-Strategie Innovationen für Deutschland. Das Wichtigste in Kür.

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MANUFACTURA HOLONICA El desarrollo tecnológico como concepto y proceso impulsor de la competitividad ha venido evolucionando en la medida en que se han fortalecido las actividades de investigación y desarrollo - I&D, así como la innovación, al enfrentarse e involucrar tecnologías de avanzada como las llamadas tecnologías de información y comunicación —TIC—, la nanotecnología y la biotecnología. En búsqueda de dinamizar este concepto, la literatura refleja cómo el factor tecnológico ha ido adquiriendo una importancia estratégica, y en años recientes se han identificado nuevas perspectivas orientadas a la inclusión de aportes de campos como la biología en su desarrollo y gestión. Autores como Lichtenthaler (2003) y Chiaromonte (2004) señalan que en la década de los años noventa se evidenció la integración de la tecnología con las estrategias de I&D en la organización, mediante la decisión conjunta entre la gerencia corporativa y la gerencia tecnológica respecto a metas, estrategias, contenidos y presupuestos de la actividad de I&D en el corto, mediano y largo plazo. Además, a través de la planeación tecnológica se logró la articulación de la tecnología y el mercado, en donde la falta de conocimiento sobre este último en el largo plazo se compensó con el proceso de integración de las necesidades de innovación existentes y con la exploración de nuevos mercados. En este sentido, ya desde hace casi dos décadas autores como Steel (1991) mencionaban la importancia de la I&D y su orientación al mercado como función dependiente de la estructura del sistema productivo y su entorno económico, de los sectores y de la tecnología. Los sistemas productivos fortalecieron su capacidad de aprendizaje a partir de la planeación tecnológica y la disponibilidad de recursos, basada en la descentralización de la toma de decisiones con la participación del personal de diferentes niveles. En este contexto, la gestión tecnológica se ha enfocado recientemente en la adquisición y difusión de conocimiento, más allá de la obtención o desarrollo de tecnología por sí misma, lo cual se había constituido en su principal aporte hasta hace unos diez años atrás (Chiaromonte, 2004; Jiménez et ál., 2007). Actualmente el conocimiento es considerado como impulsor de la productividad y el desarrollo económico, por lo cual resulta muy interesante definir el papel de la información, la tecnología y el aprendizaje en la economía, lo que a su vez ha llevado a hablar de la economía basada en el conocimiento (OCDE, 1996). Por lo anterior, la gestión de la información y su transformación en conocimiento útil para la empresa se han constituido en tareas fundamentales. De esta forma, se han involucrado nuevos conceptos en los procesos de manejo de la variable tecnológica, y se ha buscado la implementación de metodologías como el benchmarking, la prospectiva tecnológica, el mapeo y la vigilancia tecnológica, entre otras, buscando cada vez más que la información sea manejada de forma óptima y genere conocimiento como base para la toma de decisiones (Castellanos y Jiménez, 2004). Adicionalmente, en lo que Savage (1996) ha identificado como el paso de las organizaciones productivas de la era industrial a la era del conocimiento, estas han tenido que enfrentarse cada vez con mayor frecuencia a las dinámicas cambiantes del entorno, evidenciando la necesidad de una evolución permanente para sobrevivir. En este contexto, en lo que se ha denominado como el paradigma del cambio constante (Jiménez y Castellanos, 2009), el

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proceso de desarrollo tecnológico y su gestión deben continuar fortaleciendose para hacer frente a los desafíos crecientes, recurriendo a herramientas que faciliten su adaptación y respuesta rápida. En este artículo se ausculta y analiza el impacto sobre el desarrollo tecnológico de conceptos evolutivos y adaptativos implicados en la manufactura y el procesamiento de información. Esta clase de enfoques se han planteado desde la interdisciplinariedad, que para el fin de la presente investigación se apropiarán principalmente desde la perspectiva de los métodos de procesamiento biológico (Ortiz y Rojas, 1998). Las temáticas principales de los artículos analizados giran en torno a la aplicación de conceptos biológicos y de técnicas denominadas inteligentes en la fabricación de bienes, lo cual incluye el empleo de procedimientos y modelos como los algoritmos genéticos y las redes neuronales artificiales en procesos de manufactura. En este sentido, los resultados de las investigaciones reportadas que abordan el tema de algoritmos genéticos se orientan a su uso para optimizar procesos de manufactura, planeación y programación de la producción, presentándose una tendencia marcada hacia el diseño de sistemas de manufactura celular. Dichos sistemas corresponden a un nuevo enfoque de la manufactura que se caracteriza por agrupar las máquinas de tal forma que una familia de productos pueda ser procesada en un mismo conglomerado o célula. De esta manera el algoritmo genético es utilizado para reducir al mínimo los movimientos, definir la secuencia de las operaciones, y establecer el tamaño máximo de la célula, entre otras aplicaciones. De otro lado, los trabajos sobre la aplicación de redes neuronales tratan sobre el diseño y optimización de los sistemas de manufactura que tienen características de tipo biológico, así como sobre el control de calidad en procesos, específicamente la detección de defectos en la manufactura. Respecto a los investigadores e instituciones más destacados, la Universidad de Kobe en Japón, a la cual pertenecen los autores Ueda, Fujii, Ohkura, Vaario y Hatono (quienes tienen la mayor cantidad de registros sobre la temática analizada), ha desarrollado varios trabajos que se orientan a los sistemas biológicos de fabricación, cuyo modelamiento se inspira en el comportamiento, atributos y estructuras de los organismos vivos. Estos sistemas se caracterizan por su habilidad para actuar espontáneamente, por su autonomía, adaptabilidad, aprendizaje y cooperación. Las investigaciones más relevantes en esta temática fueron llevadas a cabo por Ueda (1998), Ueda et ál. (1997; 2000; 2001; 2002; 2007), Fujii et ál. (2003; 2004), Ohkura y Ueda (1996), Vaario et ál. (1996a; 1996b; 1997) y Vaario y Ueda (1998). Precisamente con relación a lo anterior, en Japón se ha creado un grupo integrado por las firmas Fuji, Fujitsu, Honda, Komartsu, Sony, y las Universidades de Kobe y Kyoto, que lidera un proyecto sobre sistemas biológicos de fabricación, con el objetivo de investigar la utilidad de imitar, dentro de un sistema de manufactura, la autoorganización y la optimización evolutiva de un sistema biológico. En este proyecto el sistema de manufactura se toma como un organismo que puede responder a estímulos externos y crear productos, y que además contiene “información genética” que lo describe (Mill y Sherlock, 2000).

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Por su parte, Tharumarajah, Wells y Nemes, quienes también aparecen dentro de los autores que más han publicado en el tema analizado, pertenecen a la división Manufacturing Science & Technology, de la Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation —CSIRO—, en Australia. Estos investigadores efectuaron varios trabajos (Tharumarajah et ál., 1996; 1998; Tharumarajah, 2003) alrededor de diversos tipos de manufactura relacionados con conceptos biológicos, específicamente con características de adaptabilidad y flexibilidad, proponiendo términos como manufactura biónica, manufactura holónica, concepto que se basa en la cooperación de entidades autónomas5 , el cual también es analizado por Leitao y Restivo (2008), y sistemas fractales de manufactura, inspirados en la estructura fractal de la proteína. Este último tipo de manufactura también es trabajado por Ryu et ál. (2003; 2006) y Shin et ál. (2009). Adicionalmente, Vakili y Shu (2001), Hacco y Shu (2002) y Mak y Shu (2004), de la Universidad de Toronto, presentan el concepto de biomimética, que hace referencia a la utilización de analogías biológicas para el diseño en ingeniería. Entre tanto, los investigadores Maione y Naso (2001; 2002; 2003; 2004), del Politécnico Di Bari, de Italia, trabajan en conjunto en un tema denominado agentes inteligentes autónomos, en sistemas heterárquicos (en red) de manufactura. Así mismo, Ren et ál. (1997; 1999), Lei et ál. (2000) y Cheraghi et ál. (2004) han escrito artículos relacionados con modelos inspirados en la autoorganización para proveer a los sistemas de manufactura integrados por computador un desarrollo continuo y una capacidad de adaptación al ambiente. Los trabajos de McCarthy et ál. (1997), McCarthy (2003) y Rose-Anderssen et ál. (2005), de la Universidad de Sheffield, en el Reino Unido, muestran cómo la ciencia de los sistemas complejos proporciona un marco conceptual para entender el proceso de innovación dentro de las organizaciones; además presentan una interesante clasificación de los sistemas de fabricación inspirada en la teoría de la selección natural y en una rama de la biología que determina las relaciones evolutivas entre los organismos a través de las semejanzas compartidas, denominada cladística. Otros autores destacados son Choy, Lee (Hong Kong Polytechnic University), Lo (Honeywell Consumer Products, Hong Kong) y colaboradores, quienes han llevado a cabo investigaciones relacionadas con sistemas inteligentes de gerencia (Choy et ál., 2002a; 2002b; 2003b; 2003c; 2003a; 2004a; 2004b; 2005). Las publicaciones se enfocan en la introducción de sistemas inteligentes en los procesos productivos y organizacionales, los cuales facilitan el manejo de información y soportan la toma de decisiones. Por otra parte, se trabaja la inteligencia artificial y se aplica un conjunto de herramientas como los sistemas expertos y los agentes inteligentes a la manufactura, proponiendo de esta manera el término manufactura inteligente. Este tema lo desarrollan además Gholamian y Ghomi (2007) y Lau et ál. (2009). También se resaltan autores como Ip et ál. (2003) con trabajos sobre aplicaciones de algoritmos genéticos y redes neuronales, así como Brezonick y Balic (2001) y Brezocnik et ál. (2003; 2004), de la Universidad de Maribor, en Eslovenia, quienes manejan el tema de sistemas de manufactura flexible y sistemas inteligentes, destacando características como la autoorganización, la adaptación eficiente y la evolución. Adicionalmente, están Mak y Wong (2000), Mak et ál. (2000) y Mak y Shu (2004), que centran sus publicaciones en la utilización de algoritmos genéticos en el diseño, planeación y optimización de sistemas de

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manufactura celular. Otros conceptos biológicos que se identifican en los artículos encontrados se relacionan con la teoría de la evolución, tales como adaptación, equilibrio y selección, y se hace referencia a la tecnología como un sistema complejo adaptativo, a la utilización de algoritmos genéticos adaptativos, y al aprendizaje de máquina. Se resalta el de pronoia organizacional, formulado por investigadores del Instituto tecnológico de Rochester, en Estados Unidos (Jassawalla y Sashittal, 1998) para denominar la capacidad de adaptación de las organizaciones que facilite el proceso de transferencia de tecnologías. Con base en el análisis efectuado es posible identificar las áreas en las que han ocurrido los mayores aportes de los atributos de la vida al desarrollo tecnológico. Se destaca lo relacionado con el proceso de fabricación, al cual se le atribuyen características de los seres vivos como la autonomía, el autoaprendizaje, la autoorganización, la adaptación y la inteligencia. Se observa, entonces, cómo muchos de los autores citados en este documento han desarrollado conceptos como los sistemas biológicos de manufactura, la manufactura biónica y la manufactura inteligente. Así mismo, los algoritmos genéticos y las redes neuronales son técnicas a través de las cuales se ha dado una interacción explícita entre la biología y el desarrollo tecnológico. Precisamente, se han identificado varios campos de aplicación de este tipo de avances: planeación, programación y optimización de la producción, con énfasis en los sistemas de manufactura celular, mientras que las redes neuronales permiten optimizar estos sistemas y pronosticar comportamientos de la industria. Estas y otras técnicas, como la lógica difusa y los sistemas expertos, muestran que los progresos respecto al procesamiento de información representan un amplio potencial para el aporte conceptual e instrumental de variadas ciencias al desarrollo tecnológico (Gen y Cheng, 2000; Wang y Fisher, 2000; Krichebskiy, 2005). El incesante progreso de las tecnologías de información y comunicación, TIC, y el papel cada vez más trascendental del conocimiento en el desarrollo económico, tecnológico y social tanto en el nivel empresarial como en las sociedades y los países, permite inferir que dentro de la evolución futura de la gestión del factor tecnológico continuará prevaleciendo el tipo de aportes hechos por las ciencias biológicas que se han reseñado en los párrafos previos, indicando que la potencialidad es alta y que es fundamental que investigadores de origen y formación diversos se involucren en estas temáticas. REFERENCIAS Brezocnik, M., Kovacic, M., Ficko, M., Prediction of surface roughness with genetic programming., Journal of Materials Processing Technology, Vol. 157-158, 1, 2004, pp. 2836. Brezocnik, M., Balic, J., A genetic-based approach to simulation of self-organizing assembly., Robotics and Computer-Integrated Manufacturing, Vol. 17, 1-2, 2001, pp. 113120. Castellanos, O., Jiménez, C., Importancia de la inteligencia en la gestión tecnológica de las organizaciones contemporáneas., En memorias de XXIII Simposio de Gestión de la Innovación tecnológica, Curitiba, Brasil, 2004

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Gen, M., Cheng, R., Genetic algorithms and engineering optimization., New York, 2000. Gholamian, M. R., Ghomi, S. M. T. Fatemi, Meta knowledge of intelligent manufacturing: An overview of state-of-the-art., Applied Soft Computing, Vol. 7, 2007, pp. 1-16. Hacco, E., Shu, L. H., Biomimetic concept generation applied to design for remanufacture., Proceedings of the ASME Design Engineering Technical Conference, 3, 2002, pp. 239-246. Ip, W. H., Huang, M., Yung, K. L., Wang, D., Genetic algorithm solution for a risk-based partner selection problem in a virtual enterprise., Computers and Operations Research, Vol. 30, 2, 2003, pp. 213-231. Jassawalla, A. R., Sashittal, H. C., Accelerating technology transfer: Thinking about organizational pronoia., Journal of Engineering and Technology Management - JET-M, Vol. 15, No. 2-3, 1998, pp. 153-177. Jiménez, C., Castellanos, O., Exploring the use of biological metaphor upon Technology Management research within the new paradigm of ongoing change., Portland International Conference on Management of Engineering and Technology PICMET 09, Portland, Oregon, USA, 2009. Jiménez, C., Castellanos, O., Fonseca, S., Gestión tecnológica: de un enfoque tradicional a la gestión del conocimiento. Consideraciones y retos para Latinoamérica., XII Seminario Latino Iberoamericano de Gestión Tecnológica ALTEC, Argentina, 2007. Krichebskiy, M. L., Intellectual methods applied to management., Saint Petersburg, Russia, Piter, 2005. Lau, H. C. W., Chan, T. M., Tsui, W. T., Ho G. T. S., Choy, K. L., An AI approach for optimizing

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MANUFACTURA RECONFIGURABLE Desde que el término “Fabricación de Clase Mundial/World Class Manufacturing (WCM)” fue introducido por Hayes and Wheelwright (1984), un tema central en la dirección/gestión de producción y operaciones (DGPO) ha sido mejorar la fabricación y diseñar para alcanzar estándares de clase mundial (alto rendimiento). Dichos autores usaron el término WCM para referirse a las capacidades de los fabricantes japoneses, estadounidenses y alemanes para competirr en mercados mundiales. El concepto fue consecuentemente popularizado por Schonberger (1986). En sus inicios, se refería como WCM a las compañías que habían alcanzado el mayor nivel de rendimiento en una o más áreas estratégicamente importantes, al adoptar procesos establecidos para mejorar cómo se gesonaban las operaciones (Hayes and Wheelwright, 1984; Voss and Blackmon, 1996; Flynn et al., 1997). Estos procesos están constantemente variando debido a los cambios globales que se llevan en contextos empresariales. Esta activa operación es una de las razones por las que la conceptualización de WCM tenga un marco de referencia dinámico y abierto. La literatura más reciente de WCM ha sido expandida a una forma empírica. Por ejemplo, Schonberger (2001) un libro acerca de sus resultados empíricos en EEUU. Muchos otros estudios empíricos fueron hechos como parte de un proyecto internacional de investigación sobre la Producción de Alto Rendimiento (High Performance Manufacturing, HPM). Los primeros 150 o más arcticulos y resultados de este proyecto han sido publicados en un libro titulado “High Performance Manufacturing: Global Perspectives”, editado por Schroeder and Flynn in 2001. Este libro explica que los métodos de WCM/HPM no son de propósito general, sino que deben ser adaptados a la industria y el entorno de cada fábrica. También encuentra que los caminos para lograr HPM pueden ser diferentes en Alemania, Gran Bretaña, Italia, Japón y Estados Unidos. Así pues, una contribución importante del proyecto HPM es la noción del enfoque de contingencia, que va más allá de sólo imitar las mejores prácticas de los competidores internacionales (Ketokivi and Schroeder, 2004). El enfoque de contingencia aduce que las prácticas avanzadas de alto rendimiento deben ser adaptadas y ajustadas a las fábricas en sus situaciones particulares. Otra prestación disnva del HPH es el énfasis que se le da al vínculo entre las práticcas avanzadas de producción (PAPs). Los resultados empíricos muestran que vincular una PAPs con otra es lo que lleva al HPM, y ésta es una necesidad continua que debe ser renovada constantemente. Así pues, no es que el éxito sigue a las fábricas sólo por el número de PAPs que son implementadas o de las últimas PAPs, sino de cómo las PAPs se relacionan entre sí y cómo se erigen acumulativamente unas sobre otras. El vínculo de PAPs provee la base para unir nuevos programas en la dirección de la fábrica. Otro mensaje importante del HPM es que WCM en sí mismo es un blanco elusivo y con un nivel elevado de variación en el rendimiento. En conclusión, es necesario que una fábrica diagnostique cuidadosamente su situación y sólo entonces decida su camino deliberado de mejora continua. Esto, por supuesto, es más fácil de decir que de hacer, que lleva a una explicación de por qué HPM es tan dificil de lograr y sostener en la realidad. Con lo anterior, se puede actualizar el concepto inicial de WCM al de HPM, diciendo que es un grupo integrado de procesos diseñados para alcanzar ventaja competitiva mundial

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sostenible por medio de la mejora continua de la capacidad de manufactura (Schroeder and Flynn, 2001). Siendo un concepto dinámico, el HPM examina a cada momento las iniciativas de manufactura para su posible inclusión como parte de los procesos de producción, dependiendo de la contingencia de la fábrica (contexto) y de la posible integración de la nueva iniciativa con lo que la fábrica ya está haciendo o va hacer. Esta perspectiva dinámica permite que su modelo en especial sea amplio y siempre cambiante, como puede verse en la siguiente sección. RMS PARA EL HPM Históricamente, la idea con la que la mayoría de las empresas están familiarizadas es recomendar a los gerentes de producción a que adopten todas las iniciativas de producción que aparecen como tendencias. Este estudio, por el contrario, se desmarca de tal idea, al asociar a la empresa el concepto cuyo enfoque es vincular sólo las prácticas de producción (con adaptaciones) que conjuntamente lleven a la clase mundial. Pero antes de tal vinculación entre las prácticas, debe haber un plan estratégico de contingencia, basado en la situación particular de la empresa, para seleccionar, adaptar (cuando sea necesario) e implementar las prácticas, o el esfuerzo de diseño/implementación no tendrá el efecto deseado (un negocio más exitoso). Este proceso de contingencia y de vinculación debe estar unido con una trayectoria deliberada de mejora continua. Dicho enfoque, conocido como producción de alto rendimiento o High Performance Manufacturing (HPM)2 , será usado consecuentemente para estudiar las condiciones actuales puestas en escena para la implementación futura del RMS. RMS: más allá de FMS y de LEAN La búsqueda para desarrollar la tecnología para los sistemas de manufactura reconfigurable (RMS) empezó a mediados de los noventas como una respuesta costo eficaz a las demandas del mercado para personalización y grado de reacción. De acuerdo a Koren et al. (1999), RMS está siendo diseñado para el cambio rápido en estructura, que incluye tanto los componentes de hardware como los de software, para ajustar rápidamente la capacidad y funcionalidad de la producción, dentro de una parte de la familia de un producto, en respuesta a cambios repentinos en el mercado. Koren y sus colegas explican que para que un sistema de producción sea realmente reconfigurable, debe poseer ciertas características, que por lo menos incluyen: 1) modularidad de diseños de componentes; 2) integrabilidad para tanto una integración instantánea como para la futura integración de nuevas tecnologías; 3) convergibilidad para permitir una rápida transición entre productos y adaptabilidad rápida de sistemas para productos futuros; 4) diagnosticabilidad para idenfificar velozmente las fuentes de problemas de calidad y de fiabilidad; 5) personalización para ajustar la capacidad y flexibilidad diseñada del sistema a las aplicaciones; y 6) la escalabilidad para cambiar rápida y económicamente la capacidad de forma incremental Por un lado, NGM (1997) ha dicho que los RMS necesitarán herramientas nuevas y eficaces para adaptarse posiblemente a cambios frecuentes, a la introducción de nuevos productos, y a corridas cortas de producción sin perjudicar seriamente la producción. Así pues, la motivación para introducir RMS se basa en la expectativa de obtener algún beneficio económico al incrementar la reusabilidad y reducir el exceso de

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capacidad y/o de funcionalidad presente en otros pos de sistemas de manufactura (El Maraghy, 2006). Se podría seguir hablando acerca de los potenciales de tecnologías reconfigurables, pero hay que tener cautela antes de ponerle etiquetas al RMS como la iniciativa o la tecnología de producción más moderna y segura para lograr alto rendimiento en el futuro cercano, aun si es el objeto de grandes esfuerzos de investigación de su desarrollo alrededor del mundo. A pesar de la tecnología pueda estar disponible hoy para lograr un RMS útil y asequible, su argumento costo-eficaz todavía necesita verificarse. En términos prácticos, esto quiere decir que, considerando el ciclo de vida total de necesitado en todo el sistema, RMS es más costo-eficaz, de más rápida reacción en el tiempo que la presente tecnología de automatización flexible (ver Amico et al., 2003). Asimismo, existen al menos 15 desafios prácticos y fundamentales que permanecen como preguntas abiertas, que ElMaraghy (2006) enumera como áreas de investigación para completar el desarrollo del RMS.

Tecnología de producción y el RMS Actualmente, la siguiente generación de sistemas de manufactura (next generation manufacturing systems, NGMS), que se espera estén mejor equipadas para sobrevivir los nuevos entornos compe- vos, está inundando a la producción con futuras modas, tales como sistemas de manufactura holonica (holonic manufacturing systems, HMS), compañías fractales, sistemas de manufactura autónoma y distribuida (autonomous and distributed manufacturing systems, ADMS), sistemas de coexistencia humano-máquina (humanmachine coexistence systems, HUMACS), factores sensoriales humanos para ciclos de vida total del producto (human sensory factors for total product life cycle, HUTOP), sistemas de manufactura bilógica (biological manufacturing systems, BMS), etc. En relación a la flexibilidad, dichas futuras modas están llevando hacia la reconfigurabilidad en sistemas, que están siendo desarrollados, tales como el sistema de manufactura flexible escalable (scalable flexible manufacturing systems, SFMS) y el sistema de manufactura reconfigurable (reconfigurable manufacturing systems, RMS). La literatura actual de reconfigurabilidad cita al cambio tecnológico hacia el RMS como un prerrequisito para la competividad y supervivencia de las empresas, y aún economías enteras (Mehrabi et al., 2000b). Sin embargo, ¿será el rendimiento tecnológico, como el que RMS promete, realmente un factor críco para el éxito de la producción? La respuesta, a primera vista, parecería que se sí, debido a que la implementación eficaz y el uso de tecnología se citan como armas estratégicas en las batallas de una empresa contra la competencia, con tanta frecuencia que todo el mundo cree en ello. Pero al dejar la superficie e ir más profundo dentro del tema, aparecen mucho asuntos acerca de lograr competividad/alto rendimiento, tal como las implicaciones en la DGPO cuando se implementan y usan programas eficaces y extraordinarios de tecnología con sus diferentes prácticas y dimensiones (Schroeder and Filin, 2001). RMS Y LEAN

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Aunque se puede decir que el contexto reconfigurable encuentra algo de apoyo en algunos de los elementos esenciales de la producción lean, o que algo de dicho contexto puede de alguna manera derivarse del lean, existen algunas claras divisiones entre los dos. La producción lean es vista comúnmente como una simple mejora de los métodos de producción en masa. El RMS, por su lado, ende a distinguirse de la producción en masa, debido a que puede permitir la fabricación de productos altamente personalizados, cuando el cliente los necesita en la candad requerida. Asimismo, mientras lean ene un modelo de producción capaz de operar eficazmente cuando hay condiciones de mercado estables, el RMS parece estar ajustado a enfrentar situaciones turbulentas por sus características de grado de reacción. Finalmente, las dimensiones de rendimiento dentro del lean, alta eficiencia y productividad, están por encima del de alta grado de reacción (Yusuf et al., 1999). Sin embargo, ambos, eficiencia y grado de reacción, son de igual importancia en el RMS. Así pues, lean puede ser mejor para las corridas largas que el RMS, ya que no es tan reaccionario y adaptable a los asuntos diarios, o a las necesidades de industrializar un nuevo producto con poca antelación, o a adaptarse a nueva demanda. Para ello, el desafío es aún más agilidad, que puede llevar a procesos reconfigurables que el RMS parece proveer. La Tabla 1 ayuda a ilustrar algunas de las diferencias entre lo qué es una fábrica lean actual y lo qué podría ser una fábrica reconfigurable futura.

REFERENCIAS Amico, M., Asl, F., Pasek, Z. y Perrone, G. (2003). Real opons: an applicaon to RMS investment evaluaon, proceeding of CIRP 2nd Conference on Reconfigurable Manufacturing, Ann Arbor MI, USA. Avella, L. y Vázquez, D. (2005): Es la fabricación ágil un nuevo modelo de producción, Universia Business Review, Segundo Trimestre, 94-107. Bi, Z.M., Lang, S.Y.T., Shen, W. yWang L. (2007): Reconfigurable manufacturing systems: the state of the art Internaonal Journal of Producon Research, 46 (4), 967-992. Cua, K., McKone-Sweet, K. y Schroeder, R. (2006). Improving Performance through an Integrated Manufacturing Program. The Quality Management Journal, 13 ( 3), 45. ElMaraghy, H.A. (2006). Flexible and reconfigurable manufacturing systems paradigms. Interna- onal Journal of Flexible Manufacturing Systems, 17, 261–276. Filippini R., Vinelli A. y Voss C. (2001). Paths of Improvement in Operaons. In Schroeder, R.G. y Flynn, B.B. (Eds.), High Performance Manufacturing - Global Perspecves., NEW YORK: John Wiley & Sons (USA), 19-40.

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Filippini, R., Forza C. y Vinelli A. (1998). Sequences of operaonal improvements: some empirical evidence, Internaonal Journal of Operaons & Producon Management, 18 (2), 195207. Flynn, B.B., Schroeder, R.G., Flynn, E.J., Sakakibara, S. y Bates, K.A. (1997). World-class manufacturing project: overview and selected results, Internaonal Journal of Operaons & Produc- on Management, 17 (7), 671-85. Goldman, S.L., Nagel, R.N. y Preiss, K. (1995). Agile Competors and Virtual Organizaons: Strategies for Enriching the Customer, New York: Van Nostrand Reinhold. Hayes, R.H.y Wheelwright, S.C. (1984). Restoring Our Compeve Edge: Compeng through Manufacturing, John Wiley & Sons, New York, NY. Ketokivi, M. y Schroeder, R.G. (2004). “Manufacturing Pracces, Strategic Fit and Performance: A Roune-Based View.”Internaonal Journal of Operaons & Producon Management, 24(2), 171-192.

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MANUFACTURA ADITIVA Como indican los autores Lipson &Kurman (2013) , la manufactura de escala trae aparejada a primera vista una reducción en el precio del producto final, pero conlleva en sí costos ocultos que no son evaluados por el fabricante, como la necesidad de técnicos especializados e ingenieros para calibrar las máquinas; la necesidad de tener gran cantidad de inventarios para lograr la economía de escala en la producción. Por otro lado, las empresas que se dedican a la producción en escala no pueden ofrecer variedad y cada cambio en el diseño implica importantes inversiones, por lo cual aún ante el descubrimiento de diseños no eficientes se prefiere seguir adelante con la producción para no realizar variaciones. Por otro lado está la producción artesanal, que no requiere de grandes inversiones en infraestructura o en ingenieros que controlen y calibren la maquinaria, pero que puede tener errores fatales de diseño, al no permitir la producción en serie y controlada. La ventaja de la producción artesanal es que estos errores de diseño pueden ser resueltos rápidamente en la siguiente unidad producida; pero tienen como desventaja que cada producto es único, y su reproducción es muy complicada. No se generan ahorros significativos en la producción de la siguiente unidad como sí existen en la producción a escala. La ventaja de la manufactura con impresoras 3D radica en que es un punto intermedio entre la flexibilidad del artesano y la fiabilidad de la producción con máquinas. La impresora 3D permite la reproducción exacta del modelo diseñado, pero permite realizar cambios si el diseño falla. Este análisis es un buen punto de inicio para entender a la tecnología de manufactura aditiva, ya que hace hincapié en las diferencias en los problemas que permitiría resolver, analizando primero los dos tipos de producción ya existentes, como son la producción a escala y la producción artesanal. “[…] si el modelo de negocios de una compañía está basado en vender un pequeño número de modelos únicos, altamente cambiantes, o personalizados con grandes márgenes, la producción mediante la impresión en 3D (como el ornitorrinco) representa un salto evolucionario”. Según los autores Christopher & Ryals (2014) debe hacerse un cambio conceptual que nos permita pasar de una administración de la cadena de suministro a la administración de la cadena de demanda. El poder pasa a estar en manos del consumidor, que cuenta con más información para decidir que quiere y para exigir a las empresas como lo quiere. Entender este cambio del foco de atención permitirá entender la potencialidad de productos como la impresora en 3D, que permite la respuesta rápida a las demandas del cliente. Se deja de pensar en una cadena de producción tradicional y se pasa a una cadena de entrega de valor. El valor no es creado solamente por la empresa productora, sino también por el consumidor, que busca ser parte de la creación de los objetos que consume. El consumidor deja de ser un recipiente pasivo para pasar a ser co-creador. Este artículo pone el foco en cómo se cambia el tipo de producción de tipo “push” a tipo “pull”. Este cambio en la forma de producción le da más poder al usuario final, que es quien dictamina en definitiva qué y cuánto se va a producir. La producción “Local-for-local” pasa a tener mayor preponderancia en este escenario. Siguiendo a los autores, el usuario está dispuesto a pagar ese extra, ya

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que la demanda de productos personalizados es mayor a la que puede ofrecer la producción a escala. El precio deja de ser relevante y lo importante pasa a ser la individualización. Otro autor que habla en este mismo tono es Christopher Barnatt (2013)19 , quien versiona sobre la importancia del desarrollo de esta tecnología. Habla de la “Personalización en masa”20 que puede permitir la impresión en 3D y de cómo se va a transformar el comercio, que dejará de trabajar con stock de productos finales. Parece interesante resaltar que este autor habla de las razones por las que esta tecnología, que existe desde la década del ’80 no produjo una revolución antes. Se tuvieron que conjugar varios factores. Por un lado, la capacidad de procesamiento de las computadoras era muy baja para operar estas impresoras. Por otro lado, los avances en el hardware de la tecnología de impresión en 2D han permitido el desarrollo de la tecnología en 3D, ya que utilizan sistemas similares. Otro elemento que ha permitido un gran desarrollo en los últimos años es la co-creación de diseños y el “OpenWare”21, que han alentado a múltiples usuarios alrededor del mundo aportar soluciones al diseño de las impresoras en 3D. Un factor externo que antes no existía es la digitalización de las actividades. Antes la música o la literatura eran bienes físicos que podían coleccionarse y poseerse. Hoy son bienes digitales compartidos colectivamente. Esta transformación de bienes materiales en bienes digitales ha incrementado la conciencia de los usuarios de la necesidad de una mayor digitalización en otros aspectos. De acuerdo a Maners-Bell & Lyon (2014)24, la aparición de la impresión en 3D representa una amenaza para la industria global de transportes, pero también representa una gran oportunidad. Si bien en la actualidad hay algunos impedimentos técnicos para producir todo lo que se desea, las grandes ventajas que ofrecen las impresoras en 3D por sobre otros métodos de producción hacen que esos impedimentos desaparezcan. Por otro lado, los avances en la tecnología podrían permitir no solo fabricar en forma más veloz, sino también abaratar costos. La manufactura en 3D va a cuestionar los principios de la Revolución Industrial. Se va a restablecer la producción en lugares cercanos a la demanda y la producción se hará de acuerdo a lo realmente demandado y no a lo que convenga producir. El balance actual entre costo de mano de obra y costo de transporte puede variar, haciendo que la producción se transfiera a otras partes del mundo. “Potencialmente, una proporción de los bienes que antes eran producidos en China o en otros mercados asiáticos, podría ser producida en Norteamérica y en Europa”25 En The Economist (2012)26 , aparece la visión de la impresión en 3D como la de una tercera revolución industrial. El artículo da cuenta de las dos primeras revoluciones industriales (la de fines del siglo XVIII en Gran Bretaña y la de principios del siglo XX con Henry Ford) y equipara los cambios que produjeron a lo que sucederá en los próximos años con la introducción de la manufactura digital. El viejo modelo de producción, basado en la fabricación de una gran cantidad de partes, se ve reemplazado por la facultad de reducir los costos hasta equiparar el de la producción de una unidad con la de muchas unidades, y haciendo que producir en casi cualquier lugar sea posible. Ya en la actualidad los costos de producir en China no justifican el traslado de la producción hacia allí. Hay un cambio en la

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forma de pensar los productos, y se necesita tener mayor respuesta a lo que sucede en el mercado para poder aplicar las innovaciones apenas suceden. La línea entre manufactura y servicios está desapareciendo, creando un nuevo escenario en el cual ambos están entrelazados. “El Boston Consulting Group indica que en áreas como el transporte, la computación, metales y maquinaria, entre el 10 y el 30% de los productos que hoy importa los Estados Unidos desde China podrán ser hechos en casa en el 2020, favoreciendo el producto estadounidense por entre 20 a 50 millardos de dólares por año.”27 Es interesante observar que este artículo está emparentado con los esfuerzos que propone la actual administración en Estados Unidos para lograr que las manufacturas vuelvan a los Estados Unidos. Este tipo de tecnología podría representar una oportunidad para los países centrales que han perdido puestos de trabajo manuales a manos de los países de bajo costo, de recuperar parte de esos trabajos. Los perdedores en todo este análisis son los países asiáticos que basan su crecimiento en un tipo de cambio “competitivo” y salarios deprimidos. De acuerdo a Pannet(2014) 28, debido a la presión constante por bajar costos y por mejorar la experiencia del cliente, la impresión en 3D tiene la oportunidad de insertarse rápidamente en el mercado, otorgando soluciones a los problemas que tienen y quieren resolver los fabricantes. La impresión en 3D permite la reducción de inventarios y de necesidades de almacenes; tener inventario manejado por el cliente; instalación de terminales en los hogares, para vender directamente. Este sistema permitirá que los repuestos se ubiquen de forma mucho más cercana al consumidor final, sin necesidad de stock adicional. Las cadenas de producción podrán reaccionar mucho más rápido a los cambios en el mercado, sin necesidad de realizar costosas (en tiempo y en dinero) restructuraciones internas. Los cambios generados en la cadena de distribución permitirán que los productos finales sean más baratos y con menor obsolescencia. Los costos de setup bajarán radicalmente, haciendo más fácil el surgimiento de pequeñas empresas manufactureras. Por otro lado, el emplazamiento de las impresoras en 3D en otros países permitirá saltar las barreras arancelarias, bajando los impuestos. La aparición de esta tecnología significará una baja de volumen para las compañías de logística, que deberán adaptarse a la nueva situación. Según Manyika, George y Massey (2013)29 , el cambio producido de productos con grandes necesidades de mano de obra, a productos con grandes necesidades de I+D genera una gran oportunidad para el aprovechamiento de las tecnologías de impresión en 3D. Los rápidos cambios en las tendencias globales hacen que las naciones que hoy tienen acceso barato a la energía y a la mano de obra puedan no tenerlo en el futuro. Por esta razón las compañías deben replantear su decisión de instalarse en determinadas partes del mundo con grandes inversiones de difícil recuperación. La aparición de la manufactura mediante la impresión en 3D permite evitar estas grandes inversiones, armando una red de pequeñas fábricas cercanas a los lugares en los que exista el talento necesario para llevar a cabo los proyectos. “Los salarios bajos importan mucho en ciertos segmentos, como en la fabricación de

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prendas, pero en la mayoría de las industrias manufactureras, el costo del trabajo por hora es menor al 20% de los costos30 Por otro lado, según el informe la impresión en 3D permitirá grandes innovaciones en todos los campos de la manufactura. Por ejemplo, en el área de la salud, la impresión en 3D permite hoy por hoy crear prótesis dentales, implantes de huesos e instrumentos médicos. Está en desarrollo la posibilidad de imprimir tejido y piel humanas para hacer trasplantes. Un escenario posible plantea la posibilidad de imprimir órganos complejos (como un corazón, etc.). En el campo de las manufacturas generales la impresión en 3D se usa actualmente para el diseño de productos y prototipos y para la fabricación de productos de bajo volumen. Ya existe la posibilidad de crear circuitos electrónicos, siendo posible en un futuro cercano imprimir todos los componentes, tanto plásticos como electrónicos, con la misma máquina. Esto permitiría que quien tenga este tipo de impresoras podrá imprimir con un solo aparato, la carcasa, la pantalla y los circuitos electrónicos de un celular. En un futuro, las fábricas contendrán filas de impresoras 3D que harán en trabajo manual, actualmente realizado por operarios y máquinas diversas. Otra área interesante a la que hace referencia esta figura, es la comercial. Actualmente, hay intensos debates por la propiedad intelectual de los diseños y de la posibilidad de copiarlos fácilmente. En un futuro cercano, se indica que habrá un boom de start-ups amparadas en la posibilidad de imprimir productos iguales a los masivos, pero personalizados al gusto del usuario final. El capital se moverá desde las industrias tradicionales hacia estas nuevas Industrias, especializadas en la personalización de los diseños. REFERENCIAS Barnatt, C. (2013). 3D Printing: The Next Industrial Revolution. Barnatt, C. (2015, 1 25). 3D Printing. Retrieved from Explaining the Future: http://www.explainingthefuture.com/3dprinting.html Biederman, D. (2013, 10 24). 3D Printing Transforming the Way Companies Think About Supply Chain. Retrieved from Journal of Commerce: http://search.proquest.com/docview/1444693757?accountid=133671 Brooks, G., Kinsley, K., & Owens, T. (2014). 3D Printing As A Consumer Technology Business Model. Retrieved from International Journal of Management & Information Systems (Online): http://search.proquest.com/docview/1613026175?accountid=133671 Burnson, P. (2013). Manufacturing and Retail Supply Chains in Flux. Retrieved from Supply Chain Management Review: http://search.proquest.com/docview/1418170884?accountid=133671 Christopher, M., & Ryals, L. (2014). The Supply Chain Becomes the Demand Chain. Journal of Business Logistics, 29-35.

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D'Aveni, R. (2013, 03 03). 3-D Printing Will Change The World. Retrieved from Harvard Business Review: http://hbr.org/2013/03/3-d-printing-will-change-the-world/ Dorrier, J. (2014, 09 24). 3D Printer Delivered To Space Station Launching New Era of Space Manufacturing. Retrieved from Singularity hub: http://singularityhub.com/2014/24/3dprinter-delivered-to-space-station-launchesnew-era-of-space-manufacturing/. Lipson, M., & Kurman, M. (2013). Fabricated. The New World of 3D Printing. Indianapolis: Jon Wiley & Sons. Manners-Bell, J., & Lyon, K. (2014, 01 23). The Implications of 3D printing for the Global Logistics Industry. Retrieved Octubre 10, 2014, from Supply Chain 247: http://www.supplychain247.com/article/the_implications_of_3d_printing_for_the_gl obal_logistics_industry

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MANUFACTURA CELULAR La tecnología de grupos o manufactura celular está basada en la identificación de familias de partes o componentes para ser asignadas a un conjunto específico de máquinas para su procesamiento. La idea principal es crear grupos de máquinas (llamados celdas de manufactura) para aprovechar al máximo las características comunes tanto en diseño como en los métodos de fabricación de cada parte y disminuir el movimiento de dichas partes. El concepto de tecnología de grupos ha sido aplicado en producción en diferentes áreas, tales como el diseño y la manufactura. En el área de manufactura, las piezas se pueden agrupar de acuerdo a los procesos y operaciones que requieren, conformando familias de producción. Adicionalmente, en el diseño de piezas, la agrupación de formas o características de diseño similares facilita la creación de nuevas piezas puesto que sólo es necesario modificar alguna de las piezas pertenecientes a la familia o tomar características de algunas de las piezas ya existentes en ésta. La tecnología de grupos está asociada a los siguientes conceptos:   

Codificación y clasificación de las partes Análisis del flujo de producción Distribución por grupos

1 Codificación y clasificación La codificación consiste en asignar símbolos para la identificación de las piezas y de sus características. La clasificación agrupa las piezas de acuerdo a sus características geométricas, de procesamiento y de material. La codificación debe representar los atributos mediante los cuales se clasifican las piezas. Al diseñar un sistema de codificación es fundamental tener en cuenta aspectos como:    

La población de componentes El nivel de detalle a representar La estructura del código La representación digital

1.1 Población La población es el conjunto de componentes que van a analizarse para su posterior clasificación. Respecto a la población de componentes, un sistema de codificación debe ser completo, flexible y diferenciador. Para desarrollar un sistema completo de codificación es necesario identificar sus principales características, para así poder asignar símbolos a todas ellas. La flexibilidad es la facilidad de adaptar el sistema de codificación para así poder incluir nuevos diseños o cambios en los mismos. Finalmente, para que sea útil, un sistema de codificación debe diferenciar las piezas de acuerdo a sus atributos más representativos.1 1.2 Nivel de detalle

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El código debe ser conciso para facilitar su manipulación. Es importante tener en cuenta que sólo los factores que varían entre las piezas son determinantes para caracterizarlas, evitando así el uso de dígitos de código innecesario. Las familias de piezas pueden compartir ciertos valores del código de manera única facilitando su identificación. Características como la forma exterior, forma interior, agujeros y tipo de maquinado, se incluyen típicamente en los sistemas de codificación. 1.3 Estructura del código Existen 3 tipos de estructuras de codificación en sistemas de tecnología de grupos:   

Jerárquica En cadena Híbrida

En la estructura de codificación jerárquica cada símbolo del código se encuentra anidado por el dígito anterior. Por ejemplo, una familia de partes identificada con el código 45 representa la operación principal definida por el número 4 y un atributo (operación secundaria) de esta operación definida por el número 5. Mientras tanto, una familia identificada con el código 35 tiene una operación principal definida por el número 3 y una operación secundaria definida por el número 5. Debido a que las operaciones principales son diferentes, los siguientes dígitos del código, a pesar de ser iguales en las dos familias, representan diferentes operaciones o características. Esta estructura presenta la ventaja de manejar detalladamente gran cantidad de información sobre un componente o pieza. En la estructura de cadena cada posición del código representa información distinta sobre una pieza sin estar ligada a dígitos anteriores. Esta estructura es compacta y más fácil de usar que la estructura jerárquica pero puede resultar en cadenas muy extensas. La estructura híbrida combina los dos tipos anteriores. A continuación se presentan esquemas que ilustran los tipos de estructuras de código mencionados:

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1.4 Representación La representación del código puede ser binaria, decimal, alfanumérica, octal, o hexadecimal. Este aspecto es clave para definir las características de almacenamiento en bases de datos donde se mantengan estos códigos, puesto que esto afecta la eficiencia en la recuperación de los mismos y la claridad para las personas que los manejan. 2 Análisis del flujo de producción Esta técnica fue creada para construir grupos de máquinas con base en la información sobre la secuencia de operaciones que siguen las partes. El proceso que sigue esta técnica inicialmente es la agrupación de procesos o subprocesos utilizados por un gran número de partes, formando grandes departamentos que se comportan como plantas independientes produciendo partes disímiles. Las partes que no cumplen con este esquema pueden redefinirse ya sea en términos de procesos o de diseño, subcontratarse o agregarse de manera excepcional a un departamento. A continuación cada departamento se separa en grupos, para facilitar la producción. Estos grupos serán las familias de partes. Esta etapa puede separarse en dos pasos:  

Construcción de códigos y planes de operación Análisis de grupos

2.1 Códigos y planes de operación Para la construcción de códigos de operación, la información sobre las partes y los procesos debe reunirse en un único registro. Cada parte se representa en una simbolización llamada código de operación. Este código representa la secuencia de operaciones que sigue una parte en una máquina o en una estación. Cada parte de este código representa una secuencia de operaciones que se realizan en una misma máquina. El plan de operación correspondiente enuncia todas las operaciones que se realizan en la parte. Por ejemplo, una parte requiere de operaciones de torneado y fresado. En la tabla 1 se observa el código y el plan de operación correspondiente.

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El código Torno 03 representa la secuencia de operaciones de corte de material, refrentado y cilindrado y el código Fresadora 07 representa las operaciones de perforado y ranurado. 2.2 Análisis de grupos En este análisis se busca formar las familias de partes. El proceso general consiste en formar grupos o “clusters” de máquinas donde se procesan subconjuntos (familias) de las partes codificadas. Esta agrupación se inicia determinando los requerimientos de procesamiento con base en la información recopilada en los códigos y planes de operación (hoja de rutas, cursogramas sinópticos). Luego se realiza el agrupamiento en celdas y familias. Existen muchas formas de hacer este agrupamiento. En la siguiente sección se describen algunos algoritmos comunes de agrupamiento o “clustering”. Referencias [1] Askin, R & Standridge, C (1993). Modeling and analysis of manufacturing systems. John Wiley & sons. [2] Chang, T, Wysk, R & Wang H. (1998). Computer-Aided Manufacturing. Prentice Hall. [3] Niebel, B.(2004). Ingeniería industrial: métodos, estándares y diseño del trabajo. Alfaomega. [4] Sule, Dileep (2003). Instalaciones de manufactura. Thompson Learning.