El proceso de diseño industrial Parte 5: La fábrica y la producción

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El papel práctico del diseñador en el proceso de diseño industrial está casi llegando a su fin para el ciclo de producción del año en curso. Sin embargo, todavía hay mucho trabajo por hacer para mantener la integridad del diseño a través de la producción. ¿Cuál es el papel de la fábrica y cómo se convierte el archivo CAD 3D en un producto físico en la estantería? El siguiente artículo trata sobre el papel de la fábrica, el diseñador, el modelador CAD y el PM en el seguimiento del diseño de su producto a través de los procesos restantes en la fábrica y en la venta al por menor.

La Fábrica

Las fábricas poseen o tienen acceso a maquinaria que puede permitir la creación de prototipos de mejor calidad y de piezas únicas, junto con los recursos para cortar herramientas. Pueden subcontratar ciertos aspectos o componentes de un diseño particularmente complicado a empresas y contactos especializados. El método de selección de una fábrica suele depender del tamaño de una empresa o agencia de desarrollo de productos. Algunas tienen asociaciones con fábricas, mientras que otras son de propiedad parcial o total, y algunas harán tratos puntuales para fabricar una pequeña tirada de producto.dependiendo del tamaño de la empresa, las fábricas no siempre aceptarán un trabajo. A menudo, hay que establecer una línea de crédito para asegurar que se cubran los costos o, alternativamente, un pedido garantizado con una cantidad mínima de pedido (MOQ) adjunta. El modelo de negocio de las fábricas puede ser en base a un cargo por servicio de desarrollo o basado en un recorte de ingresos.

Costos y calidad

Como ocurre con la mayoría de los productos básicos, el costo de un producto suele ser un factor determinante a la hora de seleccionar el lugar de fabricación. El costo de la mano de obra y los materiales es generalmente el mayor costo incurrido durante la producción. Todavía se lleva a cabo mucha fabricación en el Lejano Oriente y Asia, debido a los menores costos en estas áreas. Sin embargo, a veces otras consideraciones, como el tamaño relativo de un producto y sus costos de envío asociados o un requisito de calidad particularmente alto, pueden dictar la fabricación nacional dentro de los EE.UU. o Europa.

Hacer que más gaste menos

Una de las pocas maneras de reducir el costo de fabricación es producir artículos en volumen. Los equipos de ventas ya habrán trabajado duro para demostrar el producto a los posibles compradores y socios minoristas con el uso de prototipos, tableros de ventas y animaciones; durante estas reuniones habrán calibrado el interés en el producto y preguntado por el número potencial de unidades que se comprarán. Estas cifras pueden utilizarse para negociar el costo y las series de producción con la fábrica, en particular si la empresa tiene un historial fiable de cumplimiento de las cantidades de producción.

Poniendo manos a la obra

Hasta ahora la fábrica ha estado involucrada en el desarrollo del producto a un nivel relativamente bajo. Se les ha mantenido informados de los desarrollos con reuniones regulares con los diseñadores y el PM y pueden haber hecho un prototipo o dos. En esta etapa la fábrica recibirá mucha más información para trabajar, y el trabajo de producción puede comenzar en serio.

Producción CAD

El refinado CAD interno se entrega ahora a la fábrica. El diseñador, el modelador CAD y el PM visitarán y se pondrán en contacto regularmente con la fábrica para asegurarse de que la integridad del diseño se mantiene y para hacer y supervisar cualquier modificación necesaria en el diseño/CAD o las superficies.

Reconstrucción completa

Una vez recibido el CAD, generalmente se inicia un período de estudio en el que la fábrica analiza el diseño y los componentes del mismo, y también empieza a hacerse una idea de cómo se ensamblará y fabricará el producto. Esto puede tomar desde unos pocos días hasta varias semanas. Es probable que el CAD se reconstruya en SolidWorks o Pro/Engineer.

Añadiendo las tripas

La fábrica añadirá ángulos de tiro, solucionará cualquier problema importante con los socavones (partes de un diseño que se atascarán en el molde al intentar ser retiradas), las líneas de separación, los grosores de las paredes, los salientes de los tornillos y los refuerzos, realizará alteraciones para las técnicas de producción e incluso consideraciones sobre cómo fluirá el plástico en el molde. Corresponde al diseñador y al PM mantenerse al tanto de los cambios realizados y asegurarse de que ofrecen alternativas para evitar impactos importantes en el diseño o alterar su diseño en consecuencia para adaptarse a la fabricación y la estética.como se ha mencionado en artículos anteriores, cuanto más experimentado sea el diseñador o el modelador CAD menor será la probabilidad de que se produzcan sorpresas e impactos importantes en el diseño durante la producción. También se obtendrán ciertas piezas de fábrica que, hasta ahora, han sido representadas por piezas prototipo.

Completando el cuadro

Además de la entrega del CAD, el PM también entregará un documento con las especificaciones de la obra. Se trata de una evolución del mismo documento mencionado en el primer artículo de esta serie, «Rompiendo el proceso de diseño industrial», con una gran cantidad de refinamientos y adiciones. Enumerará las interacciones con el artículo y cualquier retroalimentación auditiva o visual que pueda dar. En el caso de un juguete electrónico, esta puede ser una sección muy profunda del documento con muchas interacciones y respuestas que se producen.

Esquema

También se entregará a la fábrica un esquema que identifique los componentes electrónicos, las configuraciones y las fuentes de energía.

Plan Deco

Junto con el lado técnico de las cosas, también se proporciona un plan de decoración. Se trata de un conjunto de diagramas del producto que muestra varias vistas. Las partes serán coloreadas y llamadas con números Pantone y acabados de textura sugeridos.

El costo más importante

También habrá una indicación de los costos de fábrica estimados o previstos para el artículo. Esto se habrá calculado muy pronto en la existencia del artículo y probablemente se habrá calculado trabajando al revés del precio de venta al público sugerido del artículo (SRP). El coste de fábrica será el más bajo posible, basado en el coste del material, la mano de obra, el coste de la herramienta, el marcado de fábrica y el embalaje. El embalaje de carga se añadirá entonces junto con el coste de envío. Esto se multiplicará por un factor apropiado para vender al minorista, y luego el minorista aumentará el costo para vender al consumidor.

Reuniones de producción

Usando toda la información mencionada, la fábrica comenzará a trabajar hacia la producción. Continuarán trabajando en el CAD y refinando la lista de componentes y el abastecimiento. El coste estimado se convertirá en un documento más concreto en forma de una lista de materiales (BOM). Se trata de una lista detallada que describe cada componente y la cantidad de cada componente del producto, junto con un precio unitario asociado y un coste de montaje. Por su naturaleza, se trata de un documento muy fáctico, de modo que si el total general no coincide con el coste estimado, se producirá una negociación. Si los números están próximos, se puede alterar el margen de beneficio o incluso se pueden consultar otras fábricas para ver si son comparables. Si las cifras están muy alejadas, entonces el producto puede necesitar una alteración significativa, una reducción de las características o incluso se puede considerar que se ha eliminado todo junto. Una vez más, con la experiencia, esto no debería suceder ya que el equipo de desarrollo del producto normalmente tiene una idea razonable de lo que deberían costar los componentes y piezas básicas.

Reseña del diseñador

Una vez que se hayan producido varias revisiones CAD entre los equipos de diseño y fábrica, se producirá un prototipo de alta calidad, comúnmente llamado «muestra de mano». Será un CNC (Control Numérico por Computadora), un SLA (Estereolitografía), o una impresión de muy alta resolución. Tendrá todas las superficies internas previstas, los salientes, los soportes y los accesorios presentes y puede incluso tener todos los internos presentes también, como la caja de la batería, la placa de circuito, el cableado, los altavoces, los motores y los LED. Es probable que este modelo haya tenido algún acabado manual en la superficie externa, pero probablemente permanecerá en la imprimación gris. En este punto, el diseñador puede echar un vistazo real a lo que va a ir en la estantería y puede hacer comentarios y modificaciones menores, a menudo dibujando y resaltando los cambios menores en el propio modelo. La fábrica, por supuesto, aconsejará si alguno de estos cambios sugeridos son contrarios a sus esfuerzos y estará de acuerdo en hacer cambios en el modelo y en el respectivo CAD.

Examen de la gestión

La fábrica habrá tenido la oportunidad de modificar la muestra de mano de acuerdo a la retroalimentación del diseñador y podrá usar el plan de decoración para pintar el modelo con los colores finales previstos. En esta etapa es poco probable que incluya alguna textura a menos que sea particularmente importante para el éxito del producto. La alta dirección tendrá ahora la oportunidad de revisar y aprobar el producto, además de mostrarlo a las diversas partes interesadas y compradores. Una vez aprobada esta muestra, se podrán producir entre varios y muchos más para utilizarlos en las actividades de venta y comercialización. Sin embargo, estos son costosos!

IM (Manual de instrucciones) y embalaje

La mayoría de los productos vienen con un IM, en algunos casos, porque el producto es complicado y en otros porque la ley lo exige en ciertos países, si, por ejemplo, hay una fuente de energía involucrada. Se utilizarán ilustraciones y vistas del CAD de producción para rellenar las páginas del IM. El CAD de producción es necesario ya que el IM debe reflejar con precisión el diseño final para evitar cualquier confusión con el usuario. China también dicta que todas las imágenes de los IM o del embalaje deben representar con precisión el producto antes de que pueda pasar por la exportación.

Herramientas

Ahora que el CAD está firmado y aprobado, se cortará una herramienta. Generalmente se corta en acero para grandes volúmenes, pero puede variar para una producción de menor volumen o si se requiere un método específico. Hay varios hitos en la fabricación de herramientas.

Plan de utillaje

Antes de cortar una herramienta, se crea un plan de herramientas para identificar lo que se va a moldear. Esto puede separar las partes en diferentes materiales o colores y también hacer consideraciones sobre cómo se configurarán las partes en la herramienta. Esto puede ser dictado por la economía de espacio, cómo una parte particular se desprenderá del molde o cómo el material inyectado fluirá a través de él.

Tool Start (TS)

La producción de herramientas comienza con el pedido del material base del molde. La herramienta se diseña y se corta utilizando un software especializado específico para la tarea. Se tienen en cuenta la colocación de la línea de partición, las correderas, la refrigeración, los bebederos, los corredores, los pasadores de expulsión, etc. A menudo se realizan simulaciones para asegurarse de que el molde está completamente lleno.

Probando el moho

Una vez cortado el acero, se producirán varias etapas de moldeo para probar el molde y ver cómo se comportan y aparecen las piezas. La herramienta se modificará según sea necesario para asegurar que las piezas sean lo más refinadas posible con las medidas tomadas para eliminar las líneas del molde y las marcas de flujo.

Primeras inyecciones (FS)

Las piezas de plástico iniciales se crean a partir de la nueva herramienta. Estas piezas se utilizarán para identificar los primeros problemas con el molde.

Prototipo de Ingeniería (EP)

Este es el primer ensamblaje de todas las partes y componentes moldeados y es construido por ingenieros capacitados, no por trabajadores de la línea de producción. El objetivo es construir un prototipo funcional con las piezas finales moldeadas. Esta etapa también puede utilizarse para probar los materiales y colores propuestos en el molde para identificar cualquier problema potencial con las marcas de flujo en el plástico.

Prototipo de Ingeniería Final (FEP)

Esta es una versión refinada de la construcción anterior usando partes moldeadas. Será un producto funcional vendible, incluyendo todas las características, funcionalidad, decoración y embalaje, de nuevo, construido por ingenieros capacitados. Estas piezas ahora pueden ser utilizadas para poblar los esfuerzos de venta como ferias comerciales si es necesario en un volumen bajo.

Producción Piloto (PP)

La etapa final antes de la producción completa es la conversión de FEP a un producto construido en una línea de montaje por los trabajadores de la fábrica.

Control de calidad (QC)

Una última parte muy importante del proceso es asegurarse de que el producto resistirá el uso diario. Estas pruebas están compuestas por escenarios de casos de uso un tanto extremos para asegurar que el producto durará bajo coacción y uso repetitivo. Estas pruebas suelen ser especialmente estrictas cuando se trata de juguetes.

Ventas y marketing

A esta altura del ciclo del producto, la máquina de ventas y mercadeo debería haber estado en pleno apogeo por bastante tiempo. El personal de ventas y los equipos de marketing apoyarán aún más sus esfuerzos con los nuevos y mejorados productos moldeados para sellar acuerdos y crear nuevas campañas e ideas. Se asistirá a ferias comerciales, se crearán anuncios de televisión, se poblarán los programas de medios sociales, junto con la coordinación de promociones y eventos de lanzamiento.

¿Qué es lo siguiente para el diseñador?

Para esta época del año, los diseñadores habrán seguido su diseño o varios diseños hasta la producción. Podrán asistir a algunas de las ferias para buscar retroalimentación para mejorar e informar futuros productos, pero su principal tarea es comenzar de nuevo con las ideas y productos del próximo año! Hemos cubierto todos los aspectos del proceso de diseño desde los documentos estratégicos de alto nivel iniciales, pasando por el bosquejo, la ilustración y la elevación a CAD y, ahora, la fábrica. Hemos cubierto muchos conjuntos de habilidades, personas y paquetes de software mientras llevábamos un producto de la página blanca en blanco al estante y al hogar del consumidor.

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