El negocio de los servicios de fabricación electrónica (EMS) está cambiando rápidamente debido a la presión de la personalización, la reducción del ciclo de vida de los productos y la aceleración de la innovación.Alta mezcla y bajo volumen (HMLV)La fabricación se ha convertido en un paradigma de producción predominante, especialmente en áreas como la electrónica industrial, los dispositivos médicos y los productos de IoT.
La mayoría de los fabricantes siguen trabajando con sistemas de producción que se configuraron inicialmente para ofrecer una producción de alto volumen y baja variación. Estas líneas de producción rígidas, aunque eficaces en un entorno estable, presentan muchas dificultades cuando se utilizan en proyectos de pequeños lotes. El resultado son mayores costos, ineficiencia y pérdida de oportunidades de mercado.
La flexibilidad deja de ser un beneficio secundario: es una capacidad fundamental. La razón detrás del fracaso de los sistemas rígidos y la solución que aporta la fabricación flexible a estos problemas es la clave que todo proveedor de servicios de fabricación electrónica (EMS) debe tener para poder mantenerse competitivo.
Las demandas únicas de la fabricación HMLV
La producción HMLV no es como la fabricación masiva convencional. Los fabricantes se ven obligados a manejar una gran diversidad de diseños en pequeños lotes en lugar de un gran volumen de un solo producto, y las especificaciones pueden cambiar con frecuencia.
Esta complejidad se manifiesta en los entornos de los SEM en varios aspectos:
Órdenes regulares de cambio de ingeniería
Listas de materiales (BOM) variadas y en constante cambio
Ciclos de vida de los productos reducidos y desarrollo rápido
Aumento de la demanda de personalización y de plazos de entrega rápidos
Estos atributos conforman un entorno de producción muy dinámico en el que hay menos previsibilidad. La eficiencia en HMLV se basa en la flexibilidad, a diferencia de la producción en masa, donde la eficiencia radica en la repetición.
La razón por la que fallan las líneas de producción rígidas
Tiempo de cambio excesivo
Las líneas de producción rígidas están diseñadas para tener largas corridas continuas. Sin embargo, en la producción a pequeña escala, los cambios frecuentes son inevitables. Cada cambio de producto requerirá programar la máquina, realizar cambios en las herramientas, cambiar el material y verificar la calidad.
Estos cambios repetidos provocan mucho tiempo de inactividad. El equipo consume mucho tiempo en volver a estabilizarse en lugar de crear valor. Esto causa una pérdida significativa de productividad y mayores gastos operativos en una serie de lotes.
Rigidez en el Manejo del Cambio de Producto
El entorno HMLV necesita sistemas que puedan ajustarse fácilmente a diversas configuraciones de producto. Las líneas rígidas no tienen esta flexibilidad. Generalmente se construyen sobre procedimientos de trabajo fijos y procedimientos estándar, y es difícil adaptarlas sin alterarlas.
Cuanto más diversos sean los productos, más cuellos de botella habrá. Esto hace que la programación sea más complicada, la asignación de recursos menos eficiente y la previsibilidad de los plazos de entrega menos predecible. Esta falta de capacidad de respuesta puede acabar afectando a la satisfacción del cliente y al rendimiento en las entregas.
Estructura de costos deficiente de los pequeños lotes
Los costos por unidad de la producción en pequeños lotes son naturalmente altos porque falta economía de escala. Esto se ve agravado por sistemas rígidos.
Los gastos de instalación, el desperdicio de material entre operaciones y los tiempos de inactividad de las máquinas son algunos de los factores que incrementan los costos. Es muy probable que estas ineficiencias destruyan la rentabilidad en industrias que ya operan con márgenes reducidos.
Además, los sistemas inflexibles suelen tener tamaños de lote más grandes para recuperar el costo de la configuración, lo cual es incompatible con la fabricación de bajo volumen de HMLV.
Soporte limitado para la personalización y la innovación
Los mercados contemporáneos son cada vez más exigentes en cuanto a soluciones personalizadas. Los clientes demandan productos que satisfagan ciertos requisitos y, en muchos casos, con ciclos de producción cortos.
Las líneas de producción rígidas, que están diseñadas para producir de manera uniforme, tienen dificultades para adaptarse a este tipo de personalización. No son tan ágiles como se requiere a la hora de realizar cambios de diseño o lanzar nuevos productos en un corto período de tiempo.
Esta restricción no solo ralentiza la innovación, sino que también disminuye la capacidad de un fabricante para competir en los mercados de rápida evolución.
Ventajas de la fabricación flexible
Menos tiempo de configuración con diseño modular
La modularidad se tiene en cuenta en la construcción de sistemas de fabricación flexibles. También permite reconfigurar rápidamente los equipos y los procesos para adaptarlos a diversos productos.
Esto ahorra en gran medida el tiempo de cambio y permite a los fabricantes cambiar de lote sin muchas perturbaciones. Esto se traduce en un aumento general en la utilización del equipo y la producción de bajo volumen se vuelve eficiente.
Automatización Adaptativa y Tecnologías Inteligentes
La automatización flexible, a diferencia de la automatización tradicional, que puede ser inflexible y centrada en tareas, emplea tecnologías como sistemas programables, robots colaborativos y herramientas de apoyo a la toma de decisiones basadas en datos.
Dichos sistemas tienen la capacidad de responder de forma dinámica a las necesidades de producción fluctuantes. Por ejemplo, los programas de las máquinas se actualizan fácilmente y los datos de producción pueden utilizarse para mejorar la programación y la asignación de recursos.
La digitalización también mejora la visibilidad a lo largo de todo el proceso de producción, lo que permite una mejor coordinación y una resolución más rápida de los problemas.
Mejor tiempo de comercialización
La velocidad es una variable competitiva importante en el entorno HMLV. La fabricación flexible permiteprototipado rápidointroducción acelerada de nuevos productos (NPI) y ciclos de producción reducidos.
Los fabricantes pueden reaccionar al mercado de manera rápida, experimentar con nuevos diseños con menos riesgo y lanzar productos al mercado antes que los competidores. La agilidad es especialmente útil en las industrias de innovación de ciclo corto.
Eficiencia mejorada de recursos
Los sistemas adaptables utilizan mejor los recursos disponibles. Los fabricantes podrán ser más eficientes con tamaños de lote más pequeños, ya que pueden reducir el desperdicio y minimizar los tiempos de inactividad.
Además, la producción puede ser flexible para permitir un control de inventario más preciso. Los fabricantes pueden ajustar la producción más de cerca a la demanda real, en lugar de producir grandes volúmenes que podrían no ser necesarios en ese momento específico.
Una Fundación de Mejora Continua
La flexibilidad no se refiere solo al equipo, sino también a los procesos y a la cultura organizacional.
La mejora continua suele abrirse camino entre los fabricantes que adoptan la flexibilidad y están interesados en dar pequeños pasos en eficiencia, calidad y capacidad de respuesta. Esta actitud es vital en entornos HMLV, ya que las situaciones son dinámicas.
La mejora continua de los flujos de trabajo y el uso de información basada en datos permiten a los proveedores de EMS mantener un alto rendimiento independientemente de la variabilidad.
Convertir los problemas de pequeños lotes en oportunidades
Si bien la fabricación en pequeños lotes introduce complejidad, también crea oportunidades. La personalización permite a los proveedores de servicios de manufactura electrónica flexibles atender a mercados de nicho, aplicaciones altamente especializadas y establecer una relación estrecha con los clientes.
Además, poder gestionar diversos productos de manera eficaz puede disminuir la dependencia de un segmento de mercado específico y aumentar la estabilidad frente a la variabilidad de la demanda.
El potencial de la fabricación flexible se incrementa aún más gracias a los avances en las tecnologías de la Industria 4.0, que incluyen el análisis de datos en tiempo real y los sistemas de producción inteligentes. Estas herramientas pueden ayudar a los fabricantes a trabajar con mayor precisión y capacidad de respuesta incluso en entornos muy complejos.
Con la tendencia actual hacia la producción HMLV en la industria EMS, se hace evidente que las líneas de producción tradicionales sufren ciertas limitaciones que incrementan los costos y obstaculizan la competitividad. La falta de flexibilidad asociada con las líneas de producción tradicionales da lugar a una gestión menos eficaz de los cambios de formato y de las necesidades de personalización. Por el contrario, los procesos de fabricación flexibles son capaces de garantizar tiempos de transición más cortos, una mejor asignación de recursos y una respuesta más dinámica a las demandas del mercado. En un entorno caracterizado por ciclos de vida de los productos cada vez más cortos y una rápida innovación, la flexibilidad deja de ser un lujo para convertirse en un requisito para el éxito.
PCBCart ofrece una combinación de capacidades efectivas de producción HMLV y servicios receptivos, lo que hace posible brindar servicios excelentes a los clientes dedicados a actividades de fabricación de PCB complejas y de pequeños lotes.
Recursos útiles
•¿Cuánto cuesta el ensamblaje de PCB? Una guía completa desde los conceptos básicos hasta los enfoques de optimización
•Diseño para la fabricación y el montaje de PCB y las reglas generales a las que se ajusta
•Algunos métodos prácticos para evaluar las capacidades del ensamblador SMT
•Servicio avanzado de ensamblaje de PCB llave en mano de PCBCart con múltiples opciones de valor añadido
