La matriz de Hayes-Wheelwright , también conocida como matriz producto-proceso , es una herramienta para analizar el ajuste entre el posicionamiento de un producto elegido y el proceso de fabricación.
La primera dimensión de la matriz, el ciclo de vida del producto , es una medida de la madurez del producto o del mercado. Abarca desde productos altamente personalizados con volúmenes bajos, hasta productos altamente estandarizados con gran volumen. La segunda dimensión, el ciclo de vida del proceso, es una medida de la madurez del proceso de fabricación. Abarca desde procesos altamente manuales con altos costos unitarios ( job shop ) hasta procesos altamente automatizados con bajos costos unitarios ( flujo continuo ).
Las empresas pueden ocupar cualquier posición en la matriz. Sin embargo, según el marco, solo pueden tener éxito si la etapa del ciclo de vida de su producto es coherente con la etapa del ciclo de vida de su proceso.
Fue desarrollado por Robert H. Hayes y Steven C. Wheelwright y publicado en la Harvard Business Review en 1979, en los artículos titulados “ Link Manufacturing Process and Product Life Cycles ” y “ The Dynamics of Process-Product Life Cycles ”.
La posición de una empresa en la matriz depende de dos dimensiones: la estructura del proceso/ciclo de vida del proceso y la estructura del producto/ciclos de vida del producto. [1] La estructura del proceso/ciclo de vida del proceso se compone de la elección del proceso ( taller , lote , línea de montaje y flujo continuo ) y la estructura del proceso (flujo desordenado, flujo de línea desconectada, flujo de línea conectada y flujo continuo). [1] La estructura del producto/ciclo de vida del producto se refiere a las cuatro etapas del ciclo de vida del producto desde el volumen bajo hasta el volumen alto y la estructura del producto desde la estandarización baja hasta la estandarización alta. [2]
Cada opción de proceso en la diagonal de la matriz comprende diferentes conjuntos de características en consideración del nivel de habilidad y flexibilidad de los trabajadores y la intensidad de la mano de obra. Los módulos de la parte superior izquierda (proyecto, taller, procesos por lotes) tienden a tener trabajadores más calificados con una gama más amplia de habilidades para una mejor flexibilidad y son más intensivos en mano de obra en comparación. Es raro que los módulos de la parte superior izquierda trabajen a plena capacidad y utilizan equipo de uso general. Por lo general, atienden a mercados locales y/o de nicho . Los procesos de fabricación de la parte inferior derecha ( producción en masa ; línea de montaje y procesos continuos) requieren solo trabajadores no calificados o semicalificados para monitorear y mantener el equipo, ya que son procesos mucho más intensivos en capital . Las instalaciones de producción también están interrelacionadas y requieren maquinaria especializada única para el producto específico. A menudo atienden a mercados nacionales y pueden integrarse verticalmente . La matriz resalta el difícil equilibrio entre eficiencia y flexibilidad de las operaciones, con los módulos de la parte superior izquierda favoreciendo la flexibilidad con producciones de alto costo y los módulos de la parte inferior derecha favoreciendo la eficiencia con la capacidad de distribuir sus grandes costos fijos sobre una base más amplia, reduciendo el costo por unidad. [1] La matriz producto-proceso afecta tres aspectos del negocio.
La competencia distintiva es una característica o aspecto de la empresa que le otorga una ventaja comparativa sobre sus competidores, generalmente categorizada por costo/precio, calidad, flexibilidad y servicio/tiempo. La matriz puede utilizarse como marco para identificar y analizar la competencia distintiva de una empresa con el fin de fundamentar mejor las decisiones sobre procesos y alternativas y alternativas de marketing. [1]
La amplia gama de mano de obra calificada y el uso de equipos de uso general permite que los procesos de la parte superior izquierda tengan una competencia distintiva en cuanto a flexibilidad en el producto o servicio que ofrecen, específicamente en cuanto a diseños de productos únicos. [1] Los procesos de la parte inferior derecha no tienen ese aspecto de flexibilidad, ya que dependen de maquinaria especializada con trabajadores no calificados o semicalificados. Sin embargo, tienen una mayor flexibilidad en lo que respecta a la cantidad. [1]
Los procesos de la parte superior izquierda se destacan en cuanto a calidad cuando se trata de diseños únicos basados en las especificaciones de los clientes o si el producto se considera artesanal. Mientras que los procesos de la parte superior izquierda ofrecen productos a clientes específicos, los procesos de la parte inferior derecha pueden aprovechar la producción constante de productos homogéneos para eliminar defectos y mejorar los diseños con el tiempo para ofrecer una mayor confiabilidad al usuario final. [1]
Los procesos de la parte superior izquierda pueden reivindicar una competencia distintiva a través de la interacción cara a cara y la atención personalizada, mientras que los procesos de la parte inferior derecha son más eficientes en términos de tiempo. [1]
Las empresas que utilizan los procesos de la esquina superior izquierda probablemente puedan cobrar precios más altos debido a su capacidad de atender a clientes individuales y compensar la mano de obra calificada. [1] Los procesos de la esquina inferior derecha son más rentables porque sus grandes volúmenes les permiten aprovechar las economías de escala . [1]
Se supone que las empresas que operan a lo largo de la matriz diagonal tienen un mejor desempeño que las que están demasiado alejadas de ella, porque les impide competir de manera efectiva. Por ejemplo, un producto producido por un taller de fabricación por encargo sería económicamente impráctico. [1] Hay actores de nicho que no operan exactamente en la diagonal, sino cerca de ella; por ejemplo, Rolls-Royce fabrica automóviles utilizando talleres de fabricación por encargo. La gerencia debe considerar las desventajas e implicaciones de hacerlo. [1] La gerencia también puede considerar las implicaciones estratégicas de su posición en la matriz en comparación con sus competidores. La posición de una empresa en la matriz puede cambiar con el tiempo; puede predecir las consecuencias de cualquier cambio futuro en los productos o procesos. [1]
La naturaleza de un producto se puede identificar mediante la matriz. Hayes y Wheelwright lo ilustran utilizando un fabricante especializado en placas de circuitos impresos que producía productos personalizados en pequeños volúmenes mediante un proceso de cadena de montaje interrelacionado, lo que colocaba a la empresa en la esquina inferior izquierda de la matriz. Sabiendo esto, la empresa concluyó que su producto residía en la capacidad de diseño más que en las placas de circuitos en sí, lo que las colocaba más cerca de la diagonal. [1]
Otro uso diagnóstico de la matriz es organizar las unidades operativas individuales según la elección del proceso adecuado, manteniendo al mismo tiempo la coordinación general del procedimiento de fabricación. La mayoría de las empresas utilizan más de un proceso para un producto. Por ejemplo, el procesamiento por lotes puede ser más adecuado para componentes individuales debido a su naturaleza o el volumen necesario no es suficiente para el proceso en línea, pero el producto en sí se construye en una línea de montaje. Las empresas pueden necesitar instalaciones separadas para las piezas o productos. [1] Las empresas también pueden producir productos similares utilizando diferentes opciones de proceso. Fender Musical Instruments produce en masa guitarras eléctricas utilizando el proceso en línea, al mismo tiempo que produce guitarras personalizadas utilizando un taller de trabajo (Fender Custom Shop). [1]
La matriz de Hayes-Wheelwright es un modelo de cuatro etapas; cada etapa se caracteriza por la estrategia de gestión implementada para explotar el potencial de fabricación. En la etapa 1, el proceso de producción es flexible y de alto costo, y se vuelve cada vez más estandarizado, mecanizado y automatizado, lo que resulta en un proceso inflexible y eficiente en términos de costos. Una empresa puede moverse entre etapas. Chase y Hayes (1991) ampliaron el modelo para incluir a las empresas de servicios. Cruz y Rodríguez (2008) también utilizaron el marco teórico para evaluar la efectividad de la estrategia de operaciones. [3]
El enfoque de la empresa en materia de fabricación es reactivo [3] y se ocupa de los problemas cotidianos, como averías de máquinas, problemas de calidad y de entrega. No pueden aprovechar el potencial de la fabricación porque tienen problemas de cimentación. La dirección hará hincapié en aumentar las inversiones en equipos y tecnología en lugar de mejorar la infraestructura, como los sistemas de planificación y medición y las políticas de personal. [4]
Las empresas tendrían objetivos a largo plazo para alcanzar los estándares de la industria. [3] El enfoque se centraría en la mejora de la productividad y las economías de escala que cumplan con las prácticas estándar. Las empresas favorecerían las inversiones de capital como medio para obtener ventajas competitivas. Su principal objetivo es la paridad competitiva en el proceso de fabricación. [4]
La estrategia empresarial generaría la estrategia de fabricación. Los estatutos y las declaraciones de misión se utilizan para mejorar la posición competitiva de la empresa orientando las actividades y decisiones de fabricación. Se tendrán en cuenta las tecnologías de fabricación avanzadas, como el diseño asistido por ordenador (CAD), la fabricación asistida por ordenador (CAM) y el sistema de fabricación flexible (FMS), así como las prácticas como la fabricación justo a tiempo y la fabricación eficiente, para mejorar el producto. [3]
Las empresas elaborarán estrategias para utilizar la fabricación para mejorar su competencia corporativa. [4] Sus procesos internos y las mejoras de sus productos superarán los estándares de la industria y, con el tiempo, liderarán el sector. Esto dará como resultado una ventaja competitiva sostenible. La estrategia de fabricación motivará significativamente la estrategia competitiva e influirá en las decisiones importantes de la empresa. [3]
Los proyectos son una opción de proceso que agregaron autores posteriores. Se refiere a productos únicos a gran escala. Son exclusivos del cliente y, a menudo, demasiado grandes para trasladarlos, por lo que el proyecto es el proceso de elección. [1]
Los talleres de trabajo son procesos de fabricación semipersonalizados con un volumen pequeño o mediano. Los productos son exclusivos del pedido o tienen una demanda inconsistente con grandes intervalos entre pedidos. Debido a que cada producto es diferente, la eficiencia es difícil. Cada pedido requiere una estructura, materiales, forma y posiblemente procesamiento variables de acuerdo con el diseño y la especificación del cliente, lo que da como resultado un flujo desordenado sin un patrón repetitivo. Esto generalmente requiere un diseño de proceso en el que las máquinas se agrupan en diferentes áreas del taller según el propósito o la función. Este proceso de fabricación también requiere mano de obra altamente calificada y experimentada. Además de las operaciones de fabricación como fabricantes de herramientas, máquinas y matrices, también puede aplicarse a operaciones de servicio como bufetes de abogados, consultorios médicos, talleres de reparación de automóviles y sastrerías. [1]
Los procesos por lotes producen artículos similares de forma repetida, a menudo en volúmenes mayores que los talleres de fabricación por encargo. La dirección puede acumular productos para que se puedan procesar juntos. El mayor volumen y la repetición de los requisitos permite a la dirección adoptar una ruta de fabricación más eficaz, ya que optimiza la capacidad y reduce significativamente los costes. Existe un flujo de línea desconectado o intermitente, ya que el trabajo en proceso se mueve por diferentes grupos de máquinas en el taller de forma desordenada. Es más fluido que el procesamiento en talleres de fabricación por encargo porque el volumen es mayor y la similitud de los artículos permite al fabricante aprovechar la repetición. Los talleres de impresión y de máquinas que tienen contratos para volúmenes mayores de productos son ejemplos del proceso por lotes en la fabricación. Ejemplos de operaciones de servicio podrían incluir algunas oficinas, algunas operaciones en hospitales, clases universitarias y escolares y preparaciones de alimentos. [1]
Cuando el producto tiene una demanda constante y lo suficientemente grande, la empresa puede emplear procesos denominados producción en masa, como la línea de montaje y la fabricación continua. [1] En el proceso de la línea de montaje, las operaciones no cambian con un flujo estándar e ininterrumpido con una salida homogénea. Este proceso está altamente automatizado con equipo especial. A diferencia del proceso anterior, no hay variación en la producción. Los gerentes tendrían un mayor rango de control y se necesitan menos trabajadores calificados porque la estandarización del producto significa que las unidades individuales no tienen que ser monitoreadas y controladas tan de cerca, lo que facilita la planificación, la programación y el control. El proceso de la línea de montaje también significa que la maquinaria está organizada de acuerdo con una secuencia y generalmente está conectada por un sistema de transporte automatizado, por lo tanto, como un flujo de línea conectado. Esto se llama diseño de producto. El conjunto de entradas y salidas a menudo es fijo y consistente con un flujo continuo de trabajo. Un ejemplo de fabricación en línea de montaje es la fabricación de automóviles. Los lavados de autos, la inscripción a clases en las universidades y muchas operaciones de comida rápida son servicios que emplean líneas de montaje. [1]
La producción continua implica que las materias primas se sometan a operaciones sucesivas, como el refinado y el procesamiento, hasta obtener una gama estrecha de productos extremadamente estandarizados, caracterizados como materias primas, en volúmenes muy elevados. La fabricación continua requiere una inversión de capital sustancial, por lo que la demanda del producto debe ser excepcionalmente alta. El coste de iniciar o detener el proceso puede ser perjudicial para el negocio. Por ello, los procesos suelen funcionar sin interrupción con un tiempo de inactividad mínimo. Los altos niveles de producción también minimizan el coste fijo medio por unidad. El proceso se supervisa por sí solo con una ruta fija y automatizada, lo que limita los requisitos de mano de obra para supervisar y mantener la maquinaria. Las industrias que utilizan este proceso incluyen las de gas, productos químicos, electricidad, minerales, caucho, petróleo, cemento, papel, madera y ciertos alimentos como leche, agua, trigo, harina, azúcar y licores. [1]
La matriz facilita una reflexión más amplia sobre la competencia organizacional y la ventaja competitiva al incluir las etapas del ciclo de vida del producto y la elección de los procesos de producción para los diferentes productos en el proceso de planificación estratégica. Permite a los gerentes de fabricación participar más en el proceso de planificación para que sus decisiones coincidan más eficazmente con las de marketing y las de la propia corporación. Todo ello da como resultado predicciones más informadas sobre los cambios en la industria con respuestas estratégicas apropiadas. [1]
Además, la matriz puede utilizarse para identificar las oportunidades de negocio disponibles dadas las capacidades de fabricación de la empresa. Puede ayudar a tomar decisiones importantes sobre cambios en el proceso de producción y orientar las decisiones de inversión para mantenerse en línea con los planes de productos y procesos. Ayuda a elegir el mejor proceso y la mejor estructura de productos al entrar en un nuevo mercado y las instalaciones de fabricación adecuadas. También ayuda a identificar y monitorear el progreso de los objetivos de fabricación importantes a nivel corporativo. [1]
La matriz no tiene en cuenta las combinaciones de ciclo de vida del producto y ciclo de vida del proceso que no siguen las características mencionadas anteriormente. "Alrededor del 60 por ciento de las empresas estudiadas no se encontraban en la diagonal" [ ¿según quién? ] . [1] La evolución de los estilos de gestión y la tecnología están reduciendo algunas de las disyuntivas inherentes que se encuentran en la matriz, lo que da como resultado una baja validez predictiva. [5] Sin embargo, Ahmad y Schroeder sugieren desarrollar la matriz para que incluya tres ejes en lugar de dos. Además del eje x (etapas del ciclo de vida del producto) y el eje y (etapas del ciclo de vida del proceso), proponen agregar un eje z para representar la inclusión de iniciativas innovadoras por parte de la empresa. [1]
La variedad de productos considerada en la matriz también es limitada. Koth y Orne (1989) proponen que la complejidad de los productos y las características organizacionales, como el grado de integración vertical, el tamaño y el alcance geográfico de las operaciones, deberían afectar el diseño apropiado del proceso. Das y Narasimhan (2001) sugieren que la tecnología de fabricación avanzada para estructuras de productos modulares puede influir en el efecto de contingencia de la variedad de productos y aumentar la producción y mejorar las capacidades de los talleres de lotes y de pedidos en áreas que tradicionalmente estaban relacionadas con líneas de ensamblaje y líneas de flujo. [5]
La matriz es estática y sus dimensiones son demasiado simples. La matriz se basa en los productos actuales, pero no tiene en cuenta la naturaleza dinámica de los entornos operativos de las empresas. Los procesos deben diseñarse teniendo en cuenta la evolución de las ofertas de productos y las ofertas de productos futuras proyectadas. [5]