La manufactura 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 variedad 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 productos 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 usuarios finales y consumidores (generalmente a través de mayoristas, que en a su vez venderlos 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 durante la fabricación para convertirse en el producto deseado.
La fabricación moderna incluye todos los procesos intermedios involucrados en la producción e integración de los componentes de un producto. Algunas industrias, como las de semiconductores y fabricantes de acero , utilizan en su lugar el término fabricación .
El sector manufacturero está estrechamente relacionado con las industrias de ingeniería y diseño industrial .
La palabra inglesa moderna manufactura probablemente se deriva del francés medio manufactura ("proceso de fabricación"), que a su vez se origina del latín clásico manū ("mano") y del francés medio facture ("fabricación"). Alternativamente, la palabra inglesa puede haberse formado independientemente de la anterior manufactura inglesa ("hecha por manos humanas") y fractura . [2] Su uso más antiguo en el idioma inglés se registró a mediados del siglo XVI para referirse a la elaboración de productos a mano. [3] [4]
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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. [5] Los primeros métodos de fabricación de herramientas de piedra , conocidos como la " industria " olduvayense , se remontan a hace al menos 2,3 millones de años, [6] y la evidencia directa más antigua del uso de herramientas se encontró en Etiopía , dentro del Gran Valle del Rift , que data de hasta hace 2,5 millones de años. [7] Para fabricar una herramienta de piedra, se golpeaba con un martillo de piedra un " núcleo " de piedra dura con propiedades de desconchado específicas (como el pedernal ) . Esta descamación produjo bordes afilados que podrían usarse como herramientas, principalmente en forma de picadoras o raspadores . [8] Estas herramientas ayudaron enormemente a los primeros humanos en su estilo de vida de cazadores-recolectores a formar otras herramientas a partir de materiales más blandos como hueso y madera. [9] El Paleolítico Medio , hace aproximadamente 300.000 años, vio la introducción de la técnica del núcleo preparado , donde se podían formar rápidamente múltiples hojas a partir de un solo núcleo de piedra. [8] El desconchado por 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. [10] Durante el período Neolítico , las herramientas de piedra pulida se fabricaban a partir de una variedad de rocas duras como pedernal , jade , jadeíta y piedra verde . Las hachas pulidas se utilizaron junto con otras herramientas de piedra, incluidos proyectiles , cuchillos y raspadores, así como herramientas fabricadas con materiales orgánicos como madera, hueso y asta. [11]
Se cree que la fundición de cobre se originó cuando la tecnología de los hornos de cerámica permitía temperaturas suficientemente altas. [12] 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. [12] El bronce es una aleación de cobre con estaño; el último de los cuales, encontrado en relativamente pocos depósitos a nivel mundial, retrasó la generalización del verdadero bronce de estaño. Durante la Edad del Bronce , el bronce supuso una mejora importante con respecto a la piedra como material para fabricar herramientas, tanto por sus propiedades mecánicas como resistencia y ductilidad como porque podía fundirse en moldes para fabricar objetos de formas intrincadas. El bronce avanzó significativamente en la tecnología de construcción naval con mejores herramientas y clavos de bronce, que reemplazaron el antiguo método de sujetar las tablas del casco con cuerdas tejidas a través de agujeros perforados. [13] La Edad del Hierro se define convencionalmente por la fabricación generalizada de armas y herramientas utilizando hierro y acero en lugar de bronce. [14] La fundición de hierro es más difícil que la fundición de estaño y cobre porque el hierro fundido requiere trabajo en caliente y sólo puede fundirse en hornos especialmente diseñados. Se desconoce el lugar y la época del descubrimiento de la fundición del hierro, en parte debido a la dificultad de distinguir el metal extraído de minerales que contienen níquel del hierro meteorítico trabajado en caliente. [15]
Durante el crecimiento de las civilizaciones antiguas, muchas tecnologías antiguas fueron el resultado de avances en la fabricación. Varias de las seis máquinas simples clásicas se inventaron en Mesopotamia. [16] 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 V milenio antes de Cristo. [17] El papel egipcio hecho de papiro , así como la cerámica , se producían en masa y se exportaban a toda la cuenca mediterránea. Las primeras técnicas de construcción utilizadas por los antiguos egipcios utilizaban ladrillos compuestos principalmente de arcilla, arena, limo y otros minerales. [18]
La Edad Media fue testigo de nuevos inventos, innovaciones en las formas de gestionar los medios de producción tradicionales y crecimiento económico. La fabricación de papel , una tecnología china del siglo II, fue llevada al Medio Oriente cuando un grupo de fabricantes de papel chinos fueron capturados en el siglo VIII. [19] La tecnología de fabricación de papel se extendió a Europa con la conquista omeya de Hispania . [20] En el siglo XII se fundó una fábrica de papel en Sicilia. En Europa la fibra para fabricar pulpa para la fabricación de papel se obtenía de trapos de lino y algodón. Lynn Townsend White Jr. atribuyó a la rueca el aumento del suministro de trapos, lo que dio lugar a un papel barato, lo que fue un factor en el desarrollo de la imprenta. [21] Debido a la fundición de cañones, el alto horno se generalizó en Francia a mediados del siglo XV. El alto horno se utilizaba en China desde el siglo IV a.C. [12] El bastidor de medias , que se inventó en 1598, aumentó el número de nudos por minuto de un tejedor de 100 a 1000. [22]
La Revolución Industrial fue la transición hacia nuevos procesos de fabricación en Europa y Estados Unidos desde 1760 hasta la década de 1830. [23] Esta transición incluyó el paso de métodos de producción manual a máquinas, nuevos procesos de fabricación química y de producción de hierro , el uso cada vez mayor de la energía del vapor y del agua , el desarrollo de máquinas herramienta y el surgimiento del sistema de fábrica mecanizado . La Revolución Industrial también provocó un aumento sin precedentes en la tasa de crecimiento demográfico. 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. [24] : 40 La rápida industrialización comenzó en Gran Bretaña, comenzando con el hilado mecanizado en la década de 1780, [25] con altas tasas de crecimiento en la producción de energía de vapor y hierro después de 1800. La producción textil mecanizada se extendió desde Gran Bretaña a Europa continental y el Estados Unidos a principios del siglo XIX, surgiendo importantes centros de textiles, hierro y carbón en Bélgica y Estados Unidos y más tarde textiles en Francia. [24]
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 barcos de vapor, la fundición de hierro en caliente y nuevas tecnologías, como el telégrafo eléctrico , que se introdujeron ampliamente en las décadas de 1840 y 1850, no eran lo suficientemente potentes como para impulsar altas tarifas. de crecimiento. El rápido crecimiento económico comenzó a producirse después de 1870, como resultado de un nuevo grupo de innovaciones en lo que se ha llamado la Segunda Revolución Industrial . Estas innovaciones incluyeron 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. [24] [26] [27] [28]
Aprovechando las mejoras en las bombas de vacío y la investigación de materiales, las bombillas incandescentes se volvieron prácticas para uso general a finales de la década de 1870. Este invento tuvo un profundo efecto en el lugar de trabajo porque las fábricas ahora podían tener trabajadores de segundo y tercer turno. [29] La producción de calzado se mecanizó a mediados del siglo XIX. [30] La producción en masa de máquinas de coser y maquinaria agrícola , como segadoras, se produjo entre mediados y finales del siglo XIX. [31] La producción en masa de bicicletas comenzó en la década de 1880. [31] Las fábricas impulsadas por vapor se generalizaron, aunque la conversión de la energía hidráulica a la de vapor se produjo en Inglaterra antes que en los EE. UU. [32]
La electrificación de las fábricas, que había comenzado gradualmente en la década de 1890 después de la introducción del práctico motor de CC y el motor de CA , fue más rápida entre 1900 y 1930. A esto contribuyó el establecimiento de empresas eléctricas con estaciones centrales y la reducción de los precios de la electricidad desde 1914 a 1917. [33] Los motores eléctricos permitieron una mayor flexibilidad en la fabricación y requirieron menos mantenimiento que los ejes lineales y las correas. Muchas fábricas presenciaron un aumento del 30% en la producción debido al creciente cambio a motores eléctricos. La electrificación permitió la producción en masa moderna, y el mayor impacto de la producción en masa temprana se produjo en la fabricación de artículos cotidianos, como en Ball Brothers Glass Manufacturing Company , que electrificó su planta de tarros de cristal en Muncie, Indiana , EE. UU., alrededor de 1900. La nueva producción en masa automatizada proceso de máquinas sopladoras de vidrio usadas para reemplazar a 210 sopladores y ayudantes de vidrio artesanales. Ahora se utilizaba un pequeño camión eléctrico para manipular 150 docenas de botellas a la vez, mientras que las carretillas de mano utilizadas anteriormente sólo podían transportar 6 docenas de botellas a la vez. Las batidoras eléctricas reemplazaron a los hombres con palas que manipulaban arena y otros ingredientes que se introducían en el horno de vidrio. Una grúa puente eléctrica reemplazó a 36 jornaleros para mover cargas pesadas por la fábrica. [34]
La producción en masa fue popularizada a finales de los años 1910 y 1920 por la Ford Motor Company de Henry Ford , [35] que introdujo los motores eléctricos en la entonces conocida técnica de producción en cadena o secuencial. Ford también compró, diseñó y construyó máquinas herramienta y accesorios para fines especiales, como taladradoras de múltiples husillos que podían perforar cada orificio en un lado de un bloque de motor en una sola operación y una fresadora de cabezales múltiples que podía mecanizar simultáneamente 15 bloques de motor sostenidos sobre un accesorio único. Todas estas máquinas herramienta estaban dispuestas sistemáticamente en el flujo de producción y algunas tenían carros especiales para hacer rodar artículos pesados hasta posiciones de mecanizado. Para la producción del Ford Modelo T se utilizaron 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 orientado principalmente a reducir los tiempos dentro del sistema productivo así como los tiempos de respuesta de proveedores y clientes. [37] [38] Fue introducido en Australia en la década de 1950 por la British Motor Corporation (Australia) en su planta de Victoria Park en Sydney, desde donde la idea luego migró a Toyota. [39] La noticia se extendió a los países occidentales desde Japón en 1977 en dos artículos en inglés: uno se refería a la metodología como el "sistema Ohno", en honor a Taiichi Ohno , quien jugó un papel decisivo en su desarrollo dentro de Toyota. [40] El otro artículo, escrito por autores de Toyota en una revista internacional, proporcionó detalles adicionales. [41] Finalmente, esa y otra publicidad se tradujeron en implementaciones, a partir de 1980 y luego se multiplicaron rápidamente en toda la industria en los Estados Unidos y otros países. [42]
Según una visión "tradicional" de la estrategia de fabricación, existen cinco dimensiones clave según las cuales se puede evaluar el desempeño de la fabricación: costo, calidad , confiabilidad , flexibilidad e innovación . [43]
Con respecto al rendimiento de 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 los cinco dimensiones y, por tanto, debe seleccionar una o dos prioridades competitivas. Este punto de vista 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 el ámbito académico artículos , 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 a menudo se considera una actividad comercial menos "estratégica" que funciones como marketing y finanzas , y que los gerentes de manufactura han "llegado tarde" a las discusiones sobre la formulación de estrategias comerciales, donde, como resultado, hacer sólo una contribución reactiva. [49] [50]
Las tecnologías emergentes han ofrecido nuevos métodos de crecimiento en oportunidades de empleo en el sector manufacturero avanzado, por ejemplo en el cinturón manufacturero de Estados Unidos. La industria manufacturera proporciona un importante apoyo material a la infraestructura nacional y también a la defensa nacional .
Por otro lado, la mayoría de los procesos de fabricación pueden implicar importantes costos sociales y ambientales. Los costos de limpieza de desechos peligrosos , por ejemplo, pueden superar los beneficios de un producto que los genera. Los materiales peligrosos pueden exponer a los trabajadores a riesgos para la salud. Estos costos ahora son bien conocidos y se están realizando esfuerzos para abordarlos mejorando la eficiencia , reduciendo los desechos, utilizando la simbiosis industrial y eliminando productos químicos nocivos.
Los costes negativos de fabricación también pueden abordarse legalmente. Los países desarrollados regulan la actividad manufacturera con leyes laborales y leyes ambientales . En todo el mundo, los fabricantes pueden estar sujetos a regulaciones e impuestos sobre la contaminación para compensar los costos ambientales de las actividades de fabricación . 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 medioambientales y las protecciones laborales que están disponibles en los países desarrollados pueden no estar disponibles en el tercer mundo . La ley de daños y la responsabilidad del producto imponen costos adicionales a la fabricación. Éstas son dinámicas significativas en el proceso actual, que se ha producido en las últimas décadas, de industrias manufactureras que trasladan sus operaciones a 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 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 fabricación tiene desafíos únicos en materia de salud y seguridad y ha sido reconocida por el Instituto Nacional de Salud y Seguridad Ocupacional (NIOSH) como un sector industrial prioritario en la Agenda Nacional de Investigación Ocupacional (NORA) para identificar y proporcionar estrategias de intervención con respecto a cuestiones de seguridad y salud ocupacional. [54] [55]
Las encuestas y análisis de tendencias y problemas en la fabricación y la inversión en todo el mundo se centran en temas como:
Además de las descripciones generales, los investigadores han examinado las características y factores que afectan aspectos clave particulares del desarrollo manufacturero. 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. [56] [57]
El 26 de junio de 2009, Jeff Immelt , director ejecutivo de General Electric , pidió a Estados Unidos que aumentara su base de empleo manufacturero al 20% de la fuerza laboral, comentando que Estados Unidos ha subcontratado demasiado en algunas áreas y ya no puede depender de el sector financiero y el gasto de los consumidores para impulsar la demanda. [58] Además, si bien la manufactura estadounidense tiene un buen desempeño en comparación con el resto de la economía estadounidense, las investigaciones muestran que tiene un desempeño deficiente en comparación con la manufactura en otros países con salarios altos. [59] Un total de 3,2 millones – uno de cada seis empleos manufactureros en Estados Unidos – han desaparecido entre 2000 y 2007. [60] En el Reino Unido, EEF, la organización de fabricantes, ha liderado llamados para reequilibrar la economía del Reino Unido para depender 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 a nivel mundial en términos de producción en 2019, produciendo el 28,7% de la producción manufacturera mundial total, seguida por Estados Unidos , Japón , Alemania e India . [61] [62]
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 un país con otros factores como la capacidad de alta tecnología y el impacto del país en la economía mundial. Alemania encabezó el índice CIP de 2020, seguida de China, Corea del Sur , Estados Unidos y Japón. [63] [64]
Estos son los 50 países principales por valor total de producción manufacturera en dólares estadounidenses para el año indicado según el Banco Mundial : [65]
