La fabricación es la creación o producción de bienes con la ayuda de equipos, mano de obra , máquinas , herramientas y procesamiento o formulación química o biológica . Es la esencia del sector secundario de la economía . [1] [¿ Fuente poco confiable? ] El término puede referirse a una gama de actividades humanas , desde la artesanía hasta la alta tecnología , pero se aplica más comúnmente al diseño industrial , en el que las materias primas del sector primario se transforman en bienes terminados a gran escala. Dichos bienes pueden venderse a otros fabricantes para la producción de otros productos más complejos (como aviones, electrodomésticos , muebles, equipos deportivos o automóviles ), o distribuirse a través de la industria terciaria a los usuarios finales y consumidores (generalmente a través de mayoristas, quienes a su vez venden a minoristas, quienes luego los venden a clientes individuales).
La ingeniería de fabricación es el campo de la ingeniería que diseña y optimiza el proceso de fabricación , o los pasos a través de los cuales las materias primas se transforman en un producto final . El proceso de fabricación comienza con el diseño del producto y la especificación de los materiales . Luego, estos materiales se modifican a través de la fabricación para convertirse en el producto deseado.
La fabricación contemporánea abarca todas las etapas intermedias que intervienen en la producción e integración de los componentes de un producto. Algunas industrias, como las de semiconductores y de acero , utilizan en su lugar el término fabricación . [2]
El sector manufacturero está estrechamente conectado con las industrias de ingeniería y diseño industrial .
La palabra inglesa moderna manufactura probablemente se deriva del francés medio manufactura ("proceso de hacer") que a su vez se origina del latín clásico manū ("mano") y del francés medio facture ("hacer"). Alternativamente, la palabra inglesa puede haberse formado independientemente de las palabras inglesas anteriores manufactura ("hecho por manos humanas") y fractura . [3] Su primer uso en el idioma inglés se registró a mediados del siglo XVI para referirse a la fabricación de productos a mano. [4] [5]
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Los antepasados humanos fabricaban objetos utilizando piedra y otras herramientas mucho antes de la aparición del Homo sapiens hace unos 200.000 años. [6] Los primeros métodos de fabricación de herramientas de piedra , conocidos como la " industria " olduvayense , se remontan a al menos 2,3 millones de años, [7] con la evidencia directa más antigua del uso de herramientas encontrada en Etiopía dentro del Gran Valle del Rift , que data de hace 2,5 millones de años. [8] Para fabricar una herramienta de piedra, se golpeaba un " núcleo " de piedra dura con propiedades específicas de descascarado (como el sílex ) con un martillo . Este descascarado producía bordes afilados que podían usarse como herramientas, principalmente en forma de cortadores o raspadores . [9] Estas herramientas ayudaron en gran medida a los primeros humanos en su estilo de vida de cazadores-recolectores para formar otras herramientas a partir de materiales más blandos como el hueso y la madera. [10] El Paleolítico Medio , hace aproximadamente 300.000 años, vio la introducción de la técnica de núcleo preparado , donde se podían formar rápidamente múltiples hojas a partir de una piedra de un solo núcleo. [9] El descascarillado a presión , en el que se podía utilizar un punzón de madera, hueso o asta para dar forma muy fina a una piedra, se desarrolló durante el Paleolítico Superior , que comenzó hace aproximadamente 40.000 años. [11] Durante el período Neolítico , se fabricaron herramientas de piedra pulida a partir de una variedad de rocas duras como pedernal , jade , jadeíta y piedra verde . Las hachas pulidas se usaron junto con otras herramientas de piedra, incluidos proyectiles , cuchillos y raspadores, así como herramientas fabricadas a partir de materiales orgánicos como madera, hueso y asta. [12]
Se cree que la fundición de cobre se originó cuando la tecnología del horno de cerámica permitió temperaturas suficientemente altas. [13] La concentración de varios elementos como el arsénico aumenta con la profundidad en los depósitos de mineral de cobre y la fundición de estos minerales produce bronce arsénico , que puede endurecerse lo suficiente como para ser adecuado para la fabricación de herramientas. [13] El bronce es una aleación de cobre con estaño; el último de los cuales, al encontrarse en relativamente pocos depósitos a nivel mundial, retrasó la generalización del verdadero bronce de estaño. Durante la Edad del Bronce , el bronce fue una mejora importante con respecto a la piedra como material para fabricar herramientas, tanto por sus propiedades mecánicas como la resistencia y la ductilidad como porque se podía fundir en moldes para hacer objetos de formas intrincadas. El bronce hizo avanzar significativamente la tecnología de construcción naval con mejores herramientas y clavos de bronce, que reemplazaron el antiguo método de unir las tablas del casco con un cordón tejido a través de agujeros perforados. [14] La Edad del Hierro se define convencionalmente por la fabricación generalizada de armas y herramientas utilizando hierro y acero en lugar de bronce. [15] La fundición de hierro es más difícil que la de estaño y cobre porque el hierro fundido requiere trabajo en caliente y sólo se puede fundir en hornos especialmente diseñados. No se sabe dónde ni cuándo se descubrió la fundición de hierro, en parte por la dificultad de distinguir el metal extraído de minerales que contienen níquel del hierro meteorítico trabajado en caliente. [16]
Durante el crecimiento de las civilizaciones antiguas, muchas tecnologías antiguas resultaron de los avances en la fabricación. Varias de las seis máquinas simples clásicas se inventaron en Mesopotamia. [17] A los mesopotámicos se les atribuye la invención de la rueda. El mecanismo de rueda y eje apareció por primera vez con el torno de alfarero , inventado en Mesopotamia (actual Irak) durante el quinto milenio a. C. [18] El papel egipcio hecho de papiro , así como la cerámica , se produjeron en masa y se exportaron a toda la cuenca mediterránea. Las primeras técnicas de construcción utilizadas por los antiguos egipcios hicieron uso de ladrillos compuestos principalmente de arcilla, arena, limo y otros minerales. [19]
La Edad Media fue testigo de nuevos inventos, innovaciones en las formas de gestionar los medios tradicionales de producción y crecimiento económico. La fabricación de papel , una tecnología china del siglo II, fue llevada a Oriente Medio cuando un grupo de fabricantes de papel chinos fueron capturados en el siglo VIII. [20] La tecnología de fabricación de papel se extendió a Europa por la conquista omeya de Hispania . [21] Se estableció una fábrica de papel en Sicilia en el siglo XII. En Europa, la fibra para hacer pulpa para hacer papel se obtenía de trapos de lino y algodón. Lynn Townsend White Jr. atribuyó a la rueca el aumento de la oferta de trapos, lo que condujo a un papel barato, que fue un factor en el desarrollo de la imprenta. [22] Debido a la fundición de cañones, el alto horno se generalizó en Francia a mediados del siglo XV. El alto horno se había utilizado en China desde el siglo IV a. C. [13] La máquina para hacer medias , inventada en 1598, aumentó el número de nudos por minuto que un tejedor podía hacer de 100 a 1000. [23]
La Revolución Industrial fue la transición a nuevos procesos de fabricación en Europa y Estados Unidos desde 1760 hasta la década de 1830. [24] Esta transición incluyó pasar de métodos de producción manuales a máquinas, nuevos procesos de fabricación química y producción de hierro , el uso creciente de la energía de vapor y la energía hidráulica , el desarrollo de máquinas herramienta y el surgimiento del sistema de fábrica mecanizada . La Revolución Industrial también condujo a un aumento sin precedentes en la tasa de crecimiento de la población. Los textiles fueron la industria dominante de la Revolución Industrial en términos de empleo, valor de la producción y capital invertido. La industria textil también fue la primera en utilizar métodos de producción modernos. [25] : 40 La rápida industrialización comenzó primero en Gran Bretaña, comenzando con el hilado mecanizado en la década de 1780, [26] con altas tasas de crecimiento en la energía de vapor y la producción de hierro que se produjeron después de 1800. La producción textil mecanizada se extendió desde Gran Bretaña a Europa continental y Estados Unidos a principios del siglo XIX, con importantes centros de textiles, hierro y carbón que surgieron en Bélgica y Estados Unidos y más tarde textiles en Francia. [25]
Desde finales de la década de 1830 hasta principios de la de 1840 se produjo una recesión económica, cuando la adopción de las primeras innovaciones de la Revolución Industrial, como el hilado y el tejido mecanizados, se desaceleró y sus mercados maduraron. Las innovaciones desarrolladas a finales del período, como la creciente adopción de locomotoras, barcos de vapor y buques de vapor, la fundición de hierro con chorro de aire caliente y las nuevas tecnologías, como el telégrafo eléctrico , que se introdujeron ampliamente en las décadas de 1840 y 1850, no fueron lo suficientemente potentes como para impulsar altas tasas de crecimiento. El rápido crecimiento económico comenzó a producirse después de 1870, a partir de un nuevo grupo de innovaciones en lo que se ha llamado la Segunda Revolución Industrial . Estas innovaciones incluían nuevos procesos de fabricación de acero , producción en masa , líneas de montaje , sistemas de redes eléctricas , la fabricación a gran escala de máquinas herramienta y el uso de maquinaria cada vez más avanzada en fábricas impulsadas por vapor. [25] [27] [28] [29]
A partir de las mejoras en las bombas de vacío y la investigación de materiales, las bombillas incandescentes se volvieron prácticas para el uso general a fines de la década de 1870. Esta invención tuvo un profundo efecto en el lugar de trabajo porque las fábricas ahora podían tener trabajadores de segundo y tercer turno. [30] La producción de calzado se mecanizó a mediados del siglo XIX. [31] La producción en masa de máquinas de coser y maquinaria agrícola como las segadoras se produjo a mediados y fines del siglo XIX. [32] La producción en masa de bicicletas comenzó en la década de 1880. [32] Las fábricas impulsadas por vapor se generalizaron, aunque la conversión de la energía hidráulica al vapor ocurrió en Inglaterra antes que en los EE. UU. [33]
La electrificación de las fábricas, que había comenzado gradualmente en la década de 1890 después de la introducción del práctico motor de corriente continua y el motor de corriente alterna , fue más rápida entre 1900 y 1930. Esto fue ayudado por el establecimiento de servicios eléctricos con estaciones centrales y la reducción de los precios de la electricidad de 1914 a 1917. [34] Los motores eléctricos permitieron una mayor flexibilidad en la fabricación y requirieron menos mantenimiento que los ejes y las correas. Muchas fábricas fueron testigos de un aumento del 30% en la producción debido al creciente cambio a los motores eléctricos. La electrificación permitió la producción en masa moderna, y el mayor impacto de la producción en masa temprana fue en la fabricación de artículos de uso diario, como en Ball Brothers Glass Manufacturing Company , que electrificó su planta de frascos de vidrio en Muncie, Indiana , EE. UU. alrededor de 1900. El nuevo proceso automatizado utilizó máquinas de soplado de vidrio para reemplazar a 210 sopladores de vidrio artesanos y ayudantes. Ahora se utilizaba un pequeño camión eléctrico para manipular 150 docenas de botellas a la vez, mientras que antes las carretillas manuales sólo podían transportar 6 docenas de botellas a la vez. Las mezcladoras eléctricas sustituyeron a los hombres con palas que manipulaban la arena y otros ingredientes que se introducían en el horno de vidrio. Una grúa aérea eléctrica sustituyó a 36 jornaleros para mover cargas pesadas por la fábrica. [35]
La producción en masa se popularizó a finales de la década de 1910 y en la de 1920 gracias a la Ford Motor Company de Henry Ford , [32] que introdujo los motores eléctricos en la técnica, entonces bien conocida, de producción en cadena o secuencial. Ford también compró o diseñó y construyó máquinas herramienta y accesorios para fines especiales, como taladros de columna de múltiples husillos que podían perforar todos los agujeros de un lado de un bloque de motor en una sola operación y una fresadora de múltiples cabezales que podía mecanizar simultáneamente 15 bloques de motor sujetos en un solo accesorio. Todas estas máquinas herramienta se dispusieron sistemáticamente en el flujo de producción y algunas tenían carros especiales para hacer rodar artículos pesados a las posiciones de mecanizado. La producción del Ford Modelo T utilizó 32.000 máquinas herramienta. [36]
La fabricación ajustada , también conocida como fabricación justo a tiempo, se desarrolló en Japón en la década de 1930. Es un método de producción destinado principalmente a reducir los tiempos dentro del sistema de producción, así como los tiempos de respuesta de los proveedores y los clientes. [37] [38] Fue introducido en Australia en la década de 1950 por la British Motor Corporation (Australia) en su planta Victoria Park en Sídney, desde donde la idea migró más tarde a Toyota. [39] La noticia se difundió a los países occidentales desde Japón en 1977 en dos artículos en idioma inglés: uno se refería a la metodología como el "sistema Ohno", en honor a Taiichi Ohno , quien fue fundamental en su desarrollo dentro de Toyota. [40] El otro artículo, de autores de Toyota en una revista internacional, proporcionó detalles adicionales. [41] Finalmente, esas y otras publicidades se tradujeron en implementaciones, comenzando en 1980 y luego multiplicándose rápidamente en toda la industria en los Estados Unidos y otros países. [42]
Según una visión "tradicional" de la estrategia de fabricación, hay cinco dimensiones clave a lo largo de las cuales se puede evaluar el desempeño de la fabricación: costo, calidad , confiabilidad , flexibilidad e innovación . [43]
En lo que respecta al desempeño de la fabricación, Wickham Skinner , a quien se ha llamado "el padre de la estrategia de fabricación", [44] adoptó el concepto de "enfoque", [45] con la implicación de que una empresa no puede desempeñarse al más alto nivel en las cinco dimensiones y, por lo tanto, debe seleccionar una o dos prioridades competitivas. Esta visión condujo a la teoría de las "compensaciones" en la estrategia de fabricación. [46] De manera similar, Elizabeth Haas escribió en 1987 sobre la entrega de valor en la fabricación para los clientes en términos de "precios más bajos, mayor capacidad de respuesta del servicio o mayor calidad". [47] La teoría de las "compensaciones" ha sido debatida y cuestionada posteriormente, [46] pero Skinner escribió en 1992 que en ese momento "el entusiasmo por los conceptos de 'estrategia de fabricación' [había] sido mayor", señalando que en los artículos académicos , cursos ejecutivos y estudios de casos , los niveles de interés estaban "estallando por todas partes". [48]
El escritor sobre manufactura Terry Hill ha comentado que la manufactura es a menudo vista como una actividad comercial menos "estratégica" que funciones como el marketing y las finanzas , y que los gerentes de manufactura han "llegado tarde" a las discusiones sobre la formulación de estrategias comerciales, donde, como resultado, solo hacen una contribución reactiva. [49] [50]
Las tecnologías emergentes han ofrecido nuevos métodos de crecimiento en oportunidades de empleo en manufactura avanzada, por ejemplo en el Cinturón Manufacturero de los Estados Unidos. La manufactura proporciona un importante apoyo material para la infraestructura nacional y también para la defensa nacional .
Por otra parte, la mayoría de los procesos de fabricación pueden implicar costos sociales y ambientales significativos. Los costos de limpieza de desechos peligrosos , por ejemplo, pueden superar los beneficios del producto que los genera. Los materiales peligrosos pueden exponer a los trabajadores a riesgos para la salud. Estos costos son bien conocidos y se están haciendo esfuerzos para abordarlos mejorando la eficiencia , reduciendo los desechos, utilizando la simbiosis industrial y eliminando los productos químicos nocivos.
Los costos negativos de la fabricación también pueden abordarse legalmente. Los países desarrollados regulan la actividad manufacturera con leyes laborales y ambientales . En todo el mundo, los fabricantes pueden estar sujetos a regulaciones e impuestos a la contaminación para compensar los costos ambientales de las actividades manufactureras . Los sindicatos y los gremios de artesanos han desempeñado un papel histórico en la negociación de los derechos y salarios de los trabajadores. Las leyes ambientales y las protecciones laborales que están disponibles en las naciones desarrolladas pueden no estar disponibles en el tercer mundo . La ley de responsabilidad civil y la responsabilidad del producto imponen costos adicionales a la fabricación. Se trata de dinámicas significativas en el proceso en curso, que se está produciendo en las últimas décadas, de industrias basadas en la fabricación que están reubicando sus operaciones en economías del "mundo en desarrollo", donde los costos de producción son significativamente más bajos que en las economías del "mundo desarrollado". [51]
Desde una perspectiva financiera, el objetivo de la industria manufacturera es principalmente lograr beneficios en los costos por unidad producida, lo que a su vez conduce a reducciones de costos en los precios de los productos para el mercado hacia los clientes finales . [52] [¿ Fuente poco confiable? ] Esta reducción relativa de costos hacia el mercado es la forma en que las empresas manufactureras aseguran sus márgenes de ganancia . [53]
La industria manufacturera presenta desafíos únicos en materia de salud y seguridad y ha sido reconocida por el Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH) como un sector industrial prioritario en la Agenda Nacional de Investigación Ocupacional (NORA) para identificar y brindar estrategias de intervención en relación con cuestiones de salud y seguridad ocupacional. [54] [55] [56]
Las encuestas y análisis de tendencias y cuestiones relacionadas con la manufactura y la inversión en todo el mundo se centran en aspectos como:
Además de las descripciones generales, los investigadores han examinado las características y los factores que afectan a aspectos clave particulares del desarrollo de la industria manufacturera. Han comparado la producción y la inversión en una variedad de países occidentales y no occidentales y han presentado estudios de casos de crecimiento y desempeño en importantes industrias individuales y sectores económicos de mercado. [57] [58]
El 26 de junio de 2009, Jeff Immelt , el director ejecutivo de General Electric , pidió a Estados Unidos que aumentara su empleo en la industria manufacturera al 20% de la fuerza laboral, comentando que Estados Unidos ha externalizado demasiado en algunas áreas y ya no puede confiar en el sector financiero y el gasto de los consumidores para impulsar la demanda. [59] Además, aunque la industria manufacturera estadounidense tiene un buen desempeño en comparación con el resto de la economía estadounidense, las investigaciones muestran que tiene un desempeño pobre en comparación con la industria manufacturera en otros países con salarios altos. [60] Un total de 3,2 millones (uno de cada seis empleos manufactureros estadounidenses) han desaparecido entre 2000 y 2007. [61] En el Reino Unido, EEF, la organización de fabricantes, ha encabezado los llamamientos para que la economía del Reino Unido se reequilibre para que dependa menos de los servicios financieros y ha promovido activamente la agenda manufacturera.
Según la Organización de las Naciones Unidas para el Desarrollo Industrial (ONUDI), China es el principal fabricante mundial en términos de producción para 2023, produciendo el 28,7% de la producción manufacturera mundial total, seguido por los Estados Unidos de América , Alemania , Japón y la India . [62] [63]
La ONUDI también publica un Índice de Desempeño Industrial Competitivo (CIP), que mide la capacidad de fabricación competitiva de diferentes naciones. El Índice CIP combina la producción manufacturera bruta de una nación con otros factores como la capacidad de alta tecnología y el impacto de la nación en la economía mundial. Alemania encabezó el Índice CIP de 2020, seguida de China, Corea del Sur , Estados Unidos y Japón. [64] [65]
En 2023, la industria manufacturera en los Estados Unidos representó el 10,70% de la producción nacional total, empleando al 8,41% de la fuerza laboral. El valor total de la producción manufacturera alcanzó los 2,5 billones de dólares. [66] [67] En 2023, la producción manufacturera de Alemania alcanzó los 844,93 mil millones de dólares, lo que marca un aumento del 12,25% con respecto a 2022. El sector empleó aproximadamente a 5,5 millones de personas, lo que representa alrededor del 20,8% de la fuerza laboral. [68]
Estos son los 50 países principales por valor total de producción manufacturera en dólares estadounidenses para el año indicado según el Banco Mundial : [69]
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