MATERIAL PARA EL DISEÑO DE PRODUCTOS




Al momento de diseñar un nuevo producto lo más importante que se debe investigar y analizar es el tipo de material que se va a utilizar, para ver si cumple con las necesidades de funcionamiento del nuevo producto. El análisis de los materiales para el nuevo producto puede ser muy complicado o extenso por la gran variedad de los materiales disponibles, por esta razón es mucho mejor implementar un material de bajo costo en un producto ya diseñado.

Para la selección correcta de los materiales se debe considerar lo siguiente:

  1. Material ligero y económico.
  2. Fácil de manipular.
  3. Uso económico de materiales.
  4. Materiales reutilizables.
  5. Uso eficaz de materiales y herramientas.
  6. Estandarización de materiales.
  7. Mejor proveedor.

Material ligero y económico.

En la industria metalúrgica desarrolla una gran variedad de materiales tanto metálicos como plásticos y termoplásticos, como por ejemplo las placas, laminas, rollos de lámina, soleras, perfiles angulares, redondos y cuadrados, rejillas, canales, vigas IPR, PTR, tubos estructurales y mecánicos todos estos en distintos calibres y espesores. Dichos materiales cada mes cambia su precio por kilogramo ya sea que aumente o disminuya, por lo que esto indica que un material hoy es competitivo y dentro del próximo mes ya no lo sea.

Al momento de estar diseñando un nuevo producto se presenta con algunas barreras que nos dificultan el avance, como el peso del producto. Esta es una de las mayores preocupaciones porque se debe encontrar un material más ligero para reducir el material a utilizar y hacer del producto más atractivo al mercado.



Material de fácil manipulación.

Este es un aspecto muy importante porque el material a utilizar debe ser acorde a las necesidades del producto y existe gran variedad de materiales que se pueden utilizar que a veces es muy complicado la selección de este. Las empresas que fabrican y distribuyen los perfiles estructurales facilitan a sus clientes manuales de las propiedades físicas de cada uno de sus productos, lo cual esto facilita la selección de los materiales a los diseñadores porque así pueden calcular y analizar cuál de todos cumple mejor con las características del diseño.

En algunos casos especiales se pueden sustituir materiales metálicos por materiales compuestos reforzados, por ejemplo; un plástico con aleación de fibras de carbono reforzado y epóxico puede sustituir una parte metálica contribuyendo a un mejor costo y calidad.

Uso económico de materiales.

En los nuevos diseños de productos es conveniente analizar si la relación entre el material de desecho y el que en realidad conforma el producto es alta, se debe buscar una mejor utilización del producto. Por ejemplo, cuando se necesitan gran número de piezas iguales de una placa de acero, se debe distribuir o acomodar de forma que el sobrante sea menor y se aproveche la mayor parte de la placa. (Hacer imagen) Este tipo de análisis usualmente se puede realizar en diseño CAD (Diseño Asistido por Computadora).

La mayor parte de los fabricantes buscan la manera de reducir los pesos de sus productos para lograr una mejor eficiencia de su funcionamiento. Por ejemplo, en los automóviles cada vez más los materiales utilizados son más ligeros para obtener una mayor velocidad por galón de gasolina, al igual en los celulares, computadoras, cámaras digitales, etc.

Hoy en día el recubrimiento a base de polvos es muy utilizado por las industrias y está sustituyendo los métodos tradicionales de acabado metálico. Los recubrimientos en polvo son partículas muy finas de polímeros orgánicos como por ejemplo el acrílico, epóxico, poliéster o mezclas. Este método se basa en la aplicación de un sustrato mediante un circuito electrostático para adherirse al material, después es expuesto al calor en un horno cubico que provoca la creación de una película continua del recubrimiento, la cual resulta ser más resistente que el proceso convencional de acabado metálico además de ser más amigable con el ambiente por ser más seguro y limpio.

Materiales reutilizables

En la mayoría de las empresas los materiales que sobran de la fabricación de un pedido se identifica como desperdicio, sobrante o chatarra. En ocasiones estos materiales identificados como desperdicio pueden generar grandes ahorros económicos en la organización. Por ejemplo en una fábrica de mármol realizan mosaicos de 30 cm x 30 cm y mayores, de los cuales tienen sobrantes de hasta 5×5 cm o más y los reutilizan para fabricar tapetes de mármol, ofreciéndolos como un producto adicional a los comunes mosaicos.

Si con los sobrantes generados no es factible desarrollar un producto derivado es recomendable separar los sobrantes en contenedores independientes con el fin de obtener sobrantes grandes, y así poderlos identificar más rápido si en alguno de los proyectos se ofrece utilizarlos en la creación de piezas pequeñas.



Uso eficaz de materiales y herramientas.

Los encargados del departamento de proyectos tienen la obligación de inducir al uso de todos los recursos de herramientas y materiales. Por ejemplo, en una micro empresa para ahorrar dinero en la compra de electrodos de soldadura exigió que se utilizaran los electrodos hasta que tuvieran una longitud entre ½” y 1”, por lo que el costo de la soldadura se redujo de inmediato. Un caso similar paso con los abrasivos que se utilizaban para los pulidores industriales grandes, al momento que el abrasivo se desgastaba su diámetro disminuía se utilizaba para los pulidores industriales más pequeños y esto genero un ahorro considerable en la compra de abrasivos.

Si se reduce el desperdicio en las compañías se produce una gran contribución real de ahorro para la empresa, el cual es uno de los puntos que marca el sistema TPS (Sistema de Producción Toyota).

Estandarización de materiales

Los diseñadores deben considerar la posibilidad de estandarizar los materiales de los productos, ya que de esta manera se generan excelentes beneficios económicos y administrativos. Por ello es importante disminuir los tamaños, formas, calibres, etc., de los materiales a usar en los procesos de producción. Los beneficios que surgen al aplicar esta actividad son los siguientes:

  • Menos cantidad de órdenes de compra.
  • Mayor espacio en almacenes y menos inventario.
  • Menores registros de entradas y salidas de materiales.
  • Menos facturación.
  • Disminución del tiempo de inspección.
  • Menor cantidad de órdenes de compra.

La estandarización de materiales debe convertirse en una actividad continua, y debe estar en conjunto apoyo de los departamentos de diseño, producción, planeación, y compras. Además de generar beneficios económicos contribuye con el sistema 5 S’.

Mejor proveedor

Para poder reducir el precio de los materiales en un 10% y una disminución del 15% de los inventarios es necesario responsabilizar al departamento de compras para que seleccione al mejor proveedor, puesto que los proveedores pueden variar de acuerdo a sus servicios y sobre todo el trato con los clientes. E aquí la importancia de la negociación con los proveedores para conseguir mejores precios y mejor calidad, así se incrementa la cantidad de proveedores existentes. También es importante que los proveedores estén de acuerdo con mantener inventarios disponibles para sus clientes, así se ahorra espacio en almacenes y costos por la saturación de espacios en la empresa.

REFERENCIAS

Benjamin W. Niebel, Andris Freivalds. Ingeniería industrial de Niebel. Edicion 13. Editorial McGrw Hill.


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