Nivel de preparación para la fabricación

Método para estimar la madurez de la fabricación.

El nivel de preparación para la fabricación ( MRL ) es una medida para evaluar la madurez de la preparación para la fabricación, similar a cómo se utilizan los niveles de preparación para la tecnología (TRL) para la preparación para la tecnología. Se pueden utilizar en evaluaciones de la industria general, ^[1] o para aplicaciones más específicas en la evaluación de capacidades de posibles proveedores.

La Oficina de Responsabilidad Gubernamental (GAO) lo ha descrito como la mejor práctica para mejorar los resultados de las adquisiciones. ^[2] Fue desarrollado por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos (DOD), que adoptó el uso de LMR en 2005. Sin embargo, la GAO continuó observando una aplicación inconsistente entre los componentes del DOD. ^[3] En 2011, la consideración de la preparación de fabricación y los procesos relacionados de los posibles contratistas y subcontratistas se hizo obligatoria como parte del proceso de selección de fuentes en los principales programas de adquisiciones. ^{[4] [5]}

Los LMR son medidas cuantitativas que se utilizan para evaluar la madurez de una tecnología, componente o sistema determinado desde una perspectiva de fabricación. Se utilizan para proporcionar a quienes toman decisiones en todos los niveles una comprensión común de la madurez relativa y los riesgos asociados con las tecnologías, productos y procesos de fabricación que se están considerando. La identificación y gestión de riesgos de fabricación deben comenzar en las primeras etapas del desarrollo tecnológico y continuar vigorosamente a lo largo de cada etapa de los ciclos de vida de un programa.

Las definiciones del nivel de preparación de fabricación fueron desarrolladas por un grupo de trabajo conjunto del Departamento de Defensa y la industria bajo el patrocinio del Panel Conjunto de Tecnología de Fabricación de Defensa (JDMTP). La intención era crear una escala de medición que tuviera el mismo propósito para la preparación de la fabricación que los niveles de preparación tecnológica para la preparación de la tecnología: proporcionar una métrica y un vocabulario común para evaluar y discutir la madurez, el riesgo y la preparación de la fabricación. Los LMR se diseñaron con un sistema de numeración que fuera aproximadamente congruente con niveles comparables de TRL para lograr sinergia y facilidad de comprensión y uso.

Objetivo

• La identificación y gestión de riesgos de fabricación deben comenzar en las primeras etapas del desarrollo tecnológico y continuar vigorosamente a lo largo de cada etapa del ciclo de vida de un programa.
• Las cuestiones de preparación y producibilidad de fabricación son tan importantes para el desarrollo exitoso de un sistema como las de preparación y capacidades de las tecnologías destinadas al sistema.

Los LMR se evalúan para:

• definir el nivel actual de madurez de fabricación
• Identificar los déficits de vencimiento y los costos y riesgos asociados.
• Proporcionar la base para la maduración de la fabricación y la gestión de riesgos.

Los procesos de fabricación inmaduros pueden provocar los siguientes problemas:

• Falta de atención a la fabricación durante la planificación y el diseño.
• Mala planificación de la gestión de proveedores.
• Falta de conocimientos y habilidades de la fuerza laboral

La evaluación de los niveles de preparación tecnológica deja sin respuesta algunas preguntas importantes sobre la transición:

• ¿Es reproducible el nivel de rendimiento?
• ¿Cuánto costarán estos en producción?
• ¿Puede alguien sin un doctorado hacerlos en un entorno de producción?
• ¿Se realiza un seguimiento y evaluación de los proveedores?
• ¿Están disponibles los materiales y componentes clave?
• ¿Están identificados los límites para la escalabilidad de la producción?

Las evaluaciones de preparación de fabricación (MRA) abordan estas preguntas sin respuesta para reducir el riesgo de fabricación. Sin embargo, todavía no aborda la cuestión de si el producto es confiable o mantenible.

Definiciones

El DOD ha adoptado lo siguiente según corresponda al evaluar los niveles de preparación de fabricación: ^{[6] [7]}

Dimensiones en la evaluación de la preparación

Los LMR se evalúan en múltiples dimensiones (denominadas "hilos" dentro del DOD): ^{[6] [7]}

• Base tecnológica y industrial.
  • Base industrial
  • Desarrollo de tecnología de fabricación.
• Diseño
  • Programa de productividad
  • Madurez del diseño
• Costo y financiación
  • Conocimiento de los costos de producción (modelado de costos)
  • Análisis de costos
  • Presupuesto de inversión en fabricación
• Materiales
  • Madurez
  • Disponibilidad
  • Gestión de la cadena de suministro
  • Manejo especial
• Capacidad y control del proceso.
  • Modelado y simulación de producción y proceso.
  • Madurez del proceso de fabricación.
  • Rendimientos y tasas del proceso
• Gestión de la calidad, incluida la calidad de los proveedores.
  • Excelencia en los procesos
  • Herramientas de calidad: Six Sigma, 5S, Lean, Kaizen, APQP, etc.
• Mano de obra manufacturera (ingeniería y producción)
  • Capacitación y requisitos de seguridad.
  • Manejo de herramientas y procedimientos.
  • Formación y niveles de procedimientos.
  • Planificación de capacidad (tiempo completo versus tiempo parcial)
• Instalaciones
  • Herramientas, equipos de prueba especiales, equipos de inspección especiales.
  • Instalaciones
• Administración de manufactura
  • Planificación y programación de fabricación.
  • Planificación de materiales

Ejemplos

A continuación se describen varios ejemplos tradicionales no patentados y no confidenciales que ilustran el uso de la metodología MRL en la fabricación de uniones.

1. Ejemplo de impresión 3D y fabricación aditiva
2. Ejemplo de fabricación de construcción de carrocería de avión aeropace
3. Ejemplo de fabricación de fundición de bloques y cabezales automotrices
4. Ejemplo de fabricación de palanquilla de titanio de grano ultrafino
5. Ejemplo de soldadura por fricción-agitación de tanque externo del transbordador espacial

Referencias

1. D. Wheeler y M. Ulsh (febrero de 2010). "Evaluación de la preparación de fabricación de sistemas y pilas de pilas de combustible para los mercados emergentes de equipos de manipulación de materiales y energía de respaldo - Informe técnico NREL/TP-560-45406" (PDF) . Departamento de Energía de Estados Unidos , Laboratorio Nacional de Energías Renovables .
2. "Mejores prácticas: la captura temprana del conocimiento sobre diseño y fabricación mejora los resultados de la adquisición (GAO-02-701)" (PDF) . Julio de 2002.
3. "Mejores prácticas: el Departamento de Defensa puede lograr mejores resultados al estandarizar la forma en que se gestionan los riesgos de fabricación (GAO-10-439)" (PDF) . Abril de 2010.
4. "Norma provisional, 76 FR 38050" (PDF) . Registro Federal . 29 de junio de 2011.
5. "Regla final, 76 FR 71645" (PDF) . Registro Federal . 18 de noviembre de 2011.
6. "Libro de escritorio sobre el nivel de preparación para la fabricación" (PDF) . Departamento de Defensa. 2 de mayo de 2011.
7. "Libro de escritorio sobre el nivel de preparación para la fabricación, versión 2018" (PDF) . Departamento de Defensa. 2018.
8. "Instrucción 5000.02 del Departamento de Defensa - Operación del sistema de adquisiciones de defensa" (PDF) . Departamento de Defensa. 8 de diciembre de 2008. Archivado desde el original (PDF) el 10 de octubre de 2010.