Tipos de procesos de fabricación – Guía completa

Los procesos de fabricación pueden clasificarse y subclasificarse de muchas maneras diferentes. Esta es una guía completa de las distintas definiciones, desde los procesos agrupados según la escala de producción hasta los clasificados por su nivel de automatización.

Sin la industria de fabricación, el mundo se detendría. Mercancías de consumo, mercancías de larga duración, productos básicos y un sinfín de otros artículos se producen cada día en fábricas de todo el mundo.

Estas fábricas pueden ser grandes empresas multi-fábricas de alcance mundial o pequeños talleres que operan en unos pocos metros cuadrados. Pueden ser fábricas que produzcan muchos productos diferentes o que produzcan un solo artículo. Y pueden producir mercancías que constan de una sola pieza (como el azúcar) o los que tienen miles de piezas, como los automóviles o los aviones.

¿Qué es un proceso de fabricación?

Un proceso de fabricación se define como el uso de equipos, dispositivos o reacciones naturales para convertir materias primas o piezas en productos terminados de forma coherente y repetitiva. Un proceso de fabricación también debe contar con normas establecidas, como medidas de calidad, tolerancias y métricas de rendimiento, para mantener coordinadas todas las áreas de producción –incluidos el funcionamiento de las máquinas, la mano de obra, el flujo de materiales y otros– con el fin de lograr coherencia y eficiencia.

Independientemente del tamaño de la empresa o de la complejidad de su línea de productos, cada fábrica ha pensado y determinado un proceso de fabricación óptimo para su producto y tipo de producción. El proceso elegido suele estar determinado por el tipo de producto que se fabrica, ya que algunos pueden requerir un sistema sencillo mientras que otros necesitan etapas intermedias más complicadas como mezclas o preparaciones. Pero es posible ver distintos procesos de fabricación utilizados en distintas empresas o incluso combinados en la misma empresa de fabricación.

Diferentes clasificaciones de los tipos de procesos de fabricación

Los procesos de fabricación se clasifican de varias maneras. Los primeros resultados de una búsqueda rápida en Google sugieren que existen cinco tipos de procesos de fabricación:

1. Producción repetitiva.
2. Producción discreta.
3. Producción en taller (Job Shop).
4. Producción por procesos (continua)
5. Proceso de fabricación (por lotes)

Esto, sin embargo, parece ser una mezcla de diferentes clasificaciones porque la producción Discreta y la de Procesos difieren en la naturaleza del producto, mientras que la producción en taller se refiere a la escala del negocio, y tanto la producción Discreta como la de Procesos pueden ser repetitivas.

Hay varias formas de abordar la clasificación de tipos de procesos de fabricación:

1. Según la escala de producción: en taller (individual), lote (en serie) y producción en masa.
2. Por la naturaleza del producto: producción discreta o por procesos.
3. Por la función del proceso: básico, auxiliar, de servicio, de gestión
4. Según el nivel de automatización: manual, máquina-manual, máquina, automatizado, complejo (totalmente) automatizado.

Como puede ver, ya hemos determinado cuatro formas de categorizar los tipos de procesos de fabricación. Sin embargo, cada una de estas categorías consta de varios tipos.

Tipos de procesos de fabricación por escala

Producción en taller

Un proceso de producción en taller se caracteriza por:

• La producción de productos en ejemplares únicos o en pequeñas series (de una a dos docenas al mes).
• Una amplia gama de productos.
• Utilización de equipos universales, dispositivos universales y herramientas de corte y medición con fines generales.
• Agrupación de los lugares de trabajo según el principio de operaciones tecnológicamente homogéneas.
• Falta de asignación de determinadas operaciones a empleados individuales.
• Alta cualificación de los empleados que tiene en cuenta la naturaleza diversa del trabajo realizado.
• Falta de desarrollo detallado del proceso tecnológico de producción del producto.
• El hecho de que el objeto de la planificación, la regulación y la contabilidad sea el producto completo o sus grandes unidades (subconjuntos).
• Un costo bastante bajo de preparación de la producción de nuevos productos debido a la presencia de las tres últimas características.

Esta forma de proceso de fabricación única es habitual en plantas piloto que fabrican productos complejos y sistemas especiales.

Producción por lotes (o en serie)

Un proceso de producción en serie se caracteriza por:

• Producción en lotes que se repiten periódicamente. Alrededor de varios centenares al mes –de pequeño tamaño; de 2 a 5 mil piezas al mes– a gran escala.
• Gama limitada de productos fabricados.
• Utilización de equipos universales y especializados, accesorios, herramientas de acabado y medición.
• Agrupación de puestos de trabajo según principios tecnológicos y organizativos.
• Se asigna un número limitado de operaciones diferentes a un puesto de trabajo.
• Cualificación promedio de los empleados.
• Desarrollo detallado de procesos tecnológicos.
• Los objetos de la planificación, el racionamiento y la contabilidad son las unidades y los detalles del producto.
• Costos relativamente elevados para preparar la producción de nuevos productos en comparación con un único tipo de producción.

Este tipo de proceso de producción es habitual en fábricas que producen productos sofisticados y sistemas especiales que evolucionan muy pronto más allá de su diseño.

Producción en masa

El proceso de producción en masa presenta las siguientes características:

• Los productos se fabrican en grandes cantidades (6-10 mil piezas al mes).
• Utilización de equipos, dispositivos y herramientas especializadas y especiales.
• Los puestos de trabajo se colocan en función del curso del proceso tecnológico.
• Los puestos de trabajo se especializan en realizar una operación.
• El proceso tecnológico se desarrolla en detalle.
• Los objetos de la planificación, el racionamiento y la contabilidad son los detalles y las operaciones.
• Los trabajadores pueden tener una cualificación inferior.
• La preparación para fabricar nuevos productos requiere mayores costos (en comparación con otros tipos de producción).

Este tipo de proceso de producción se utiliza sobre todo para producir mercancías de consumo.

Tipos de procesos de fabricación según la naturaleza del producto

Producción discreta

La producción discreta produce artículos específicos que son distintos de otros en la línea de producción por delante y por detrás. Estos artículos salen de la línea de producción como productos listos para su uso que los consumidores y las empresas pueden adquirir.

La producción discreta describe cualquier sistema que produce productos individuales. Al final de un único proceso de producción, los productos individuales pueden distinguirse entre sí, aunque sean esencialmente idénticos.

Los principales tipos de producción discreta son:

a) Orientada a la producción en masa con precios estándar

Producción para almacenamiento (make-to-stock o MTS)

El modelo de producción MTS se utiliza sobre todo cuando se producen mercancías de consumo con una demanda previsible. Sin embargo, también se utiliza cuando la demanda para los productos es incierta, pero los clientes exigen plazos de entrega cortos.

Su particularidad con respecto a las demás es que no produce en función de un pedido, sino siguiendo previsiones de demanda basadas en datos históricos. Cuando llega un pedido de un cliente, se satisface utilizando el inventario ya existente. Esto acorta sustancialmente los plazos de entrega de una operación MTS, en comparación con otros modos de producción.

El modelo MTS también produce los productos más estandarizados, es decir, el cliente no tiene nada que decir sobre cómo deben ser los productos.

b) Orientada a los clientes con precios personalizados

Producción bajo pedido (make-to-order o MTO)

Al igual que el modelo MTS, el modelo MTO se ocupa de productos estandarizados con Listas de Materiales definidas. Sin embargo, en el caso de un modelo MTO, los productos no se fabrican siguiendo las previsiones de demanda, sino en función de los pedidos de los clientes. La producción comienza cuando llega una OC, por lo que los plazos de entrega son más largos que en el caso de la producción MTS.

Ensamblaje bajo pedido (assemble-to-order o ATO)

ATO significa que la cadena de producción ensambla los productos a partir de componentes ya fabricados, en lugar de producirlo todo desde cero a partir de un pedido del cliente. Esto permite a la empresa atender los pedidos con rapidez y ofrecer ciertas opciones de personalización.

Este modelo se considera muy flexible y ajustado. Permite al fabricante ofrecer a los clientes plazos de entrega más cortos que el modelo MTO, pero sigue siendo más lento que el modelo MTS.

Configuración bajo pedido (configure-to-order o CTO)

El modelo de configuración bajo pedido produce mercancías según las especificaciones elegidas por el cliente. Una empresa que emplea el modelo CTO suele ofrecer a los clientes una serie de características de producto entre las que elegir, lo que da lugar a un gran número de variantes de producto con distintas combinaciones de características.

Al igual que los modelos MTO y ATO, el enfoque CTO ofrece más libertad de acción a los clientes a la hora de elegir las especificaciones de sus productos. Por tanto, el modelo CTO permite a las empresas ofrecer una personalización masiva sin dejar de atender los pedidos con rapidez.

Tenga en cuenta que, en el caso de CTO, las variaciones de especificación del producto estándar no son tantas como para necesitar la creación de números de pieza independientes para cada variación. Sin embargo, si la variación con respecto a la norma es demasiado grande, es posible elaborar proyectos totalmente nuevos para esos pedidos cada vez más complejos y pasar al modo de producción “Ingeniería bajo pedido”.

Ingeniería bajo pedido (engineer-to-order o ETO)

La modalidad de ingeniería bajo pedido se utiliza para construir productos complejos altamente personalizados. Este modelo crea productos que nunca se han construido antes, lo que implica una colaboración más estrecha y creativa con el cliente.

El flujo del proceso en ETO no es tan fluido como en el caso de otros modos de producción. Aparte del proceso de producción, el modelo ETO también incluye todo el proceso de diseño con pruebas e implementación de cambios, procesos especiales de adquisición de materiales, etc., lo que suele hacer que el plazo de cumplimiento del pedido sea más largo que en cualquier otro modo de producción.

Para ofrecer a sus clientes productos adaptados a sus necesidades específicas, las empresas de ETO deben ser más flexibles en sus procesos que las que utilizan los modelos MTO, ATO o CTO. La creación de soluciones totalmente personalizadas requiere una mayor adaptabilidad tanto en materiales de abastecimiento como en las técnicas de producción.

Producción por procesos

La producción por procesos produce mercancías en grandes cantidades, es decir, utiliza gases, líquidos, polvos, gránulos, emulsiones, granos como materias primas. Ejemplos de productos de producción por procesos son las bebidas, los cereales, la gasolina, el concreto, etc.

Otro aspecto que distingue la producción discreta de la producción por procesos es el hecho de que, en la producción discreta, las piezas de un producto aún pueden distinguirse unas de otras, y los productos pueden desmontarse y descomponerse en componentes individuales. Mientras que en la producción por procesos esto no es posible, los ingredientes se mezclan y ya no pueden separarse.

La producción por procesos puede dividirse en dos tipos:

• Proceso RPT / Producción por lotes – Proceso de producción repetida
• Proceso producción en flujo continuo – Producción continua.

Más información sobre Producción discreta vs. Producción por Procesos

Tipos de procesos de fabricación por función del proceso

Según su función en el proceso general de producción de productos terminados, los procesos de fabricación pueden distinguirse de la siguiente manera:

Procesos básicos de fabricación

Los procesos básicos tienen por objeto modificar los objetos básicos de trabajo y conferirles las propiedades de los productos acabados; en este caso, un proceso de producción parcial se asocia tanto a la realización de cualquier etapa de transformación del objeto de trabajo como a la fabricación de una parte de un producto terminado.

Procesos auxiliares de fabricación

Los procesos auxiliares crean las condiciones para el desarrollo normal del proceso de producción principal (fabricación de herramientas para las necesidades de su producción, reparación de equipos tecnológicos, etc.).

Procesos de servicio

Los procesos de servicio están destinados al movimiento (procesos de transporte), al almacenamiento en espera de un tratamiento posterior (almacenamiento), al control (operaciones de control), a la puesta a disposición de recursos materiales, técnicos y energéticos, etc.

Procesos de gestión

Procesos de gestión, en los que se desarrollan y toman decisiones, regulación y coordinación del progreso de la producción, control de la exactitud de la ejecución de los programas, análisis y contabilidad del trabajo realizado. Estos procesos suelen estar entrelazados con el curso de los procesos de fabricación.

Tipos de procesos de fabricación por nivel de automatización

Según el nivel de automatización, se acostumbra a distinguir:

Procesos manuales

Los procesos manuales se realizan sin utilizar máquinas, mecanismos, ni herramientas eléctricas.

Procesos manuales y mecánicos

Los procesos manuales y mecánicos se realizan utilizando máquinas y mecanismos con la participación obligatoria de un trabajador. Por ejemplo, el procesamiento de una pieza en un torno universal.

Procesos mecánicos

Los procesos mecánicos se llevan a cabo en máquinas, máquina-herramienta y mecanismos con una participación limitada del trabajador.

Procesos automatizados

Los procesos automatizados se llevan a cabo en máquinas automáticas, en las que el trabajador supervisa y controla el curso de la producción.

Procesos totalmente automatizados

En los procesos automatizados completos o complejos, junto con la producción automática, se lleva a cabo un control operativo automático.

Principales aspectos a tener en cuenta

• No sólo hay distintos tipos de procesos de fabricación, sino también varias formas de clasificarlos: por la escala de producción, por la naturaleza del producto, por la función del proceso, por el nivel de automatización.
• Los procesos de fabricación categorizados por la escala de producción son: producción en taller, producción por lotes/serie y producción en masa.
• Los procesos de fabricación se clasifican según la naturaleza del producto en producción discreta y producción por procesos.
• La producción discreta significa producir artículos únicos y distinguibles, mientras que la producción por procesos se ocupa de productos en grandes cantidades como gases, emulsiones, líquidos, etc.
• La producción discreta se sub-categoriza en: producción para almacenamiento (MTS), producción bajo pedido (MTO), ensamblaje bajo pedido o terminado bajo pedido (ATO/FTO), configuración bajo pedido (CTO) e ingeniería bajo pedido (ETO). Estas categorías suelen distinguirse por sus características específicas de ejecución de pedidos y sus niveles de personalización.
• Los procesos de fabricación clasificados por su función son: procesos de fabricación básicos, procesos de fabricación auxiliares, procesos de servicio, procesos de gestión.
• Los procesos de fabricación categorizados por el nivel de automatización son: procesos manuales, procesos máquina-manual, procesos máquina, procesos automatizados, procesos totalmente automatizados.
• Para una empresa de fabricación, es necesario comprender exactamente qué modelo está utilizando y saber qué ventajas y limitaciones tiene este tipo de proceso de producción en la planificación de la producción y las compras, la fijación de precios, la gestión de las relaciones con los clientes, etc.

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