La fabricación de productos y soluciones industriales que integran sistemas electrónicos, eléctricos y mecánicos no es una tarea sencilla. Los actuales ingenieros de diseño deben abordar diversos retos, desde integrar tecnologías avanzadas de forma óptima hasta gestionar problemas complejos en las cadenas de suministro. Utilizar un diseño integral y coordinado y una metodología de desarrollo es un gran paso para tener éxito en este mercado disruptivo.

En este artículo, Robert John Webber, Director de Aplicaciones en Europa de Powell Electronics, distribuidor especializado en conectores de alta fiabilidad, expone 10 consejos y técnicas de diseño que ayudan a eliminar presiones de tiempo innecesarias, evitan retrasos y acortan el plazo de comercialización.

La organización del equipo es fundamental
La primera tarea para cualquier empresa u organización que participe en el diseño, el desarrollo y la fabricación de dispositivos y productos es formar un buen equipo y organizarlo bien. Lo habitual es que un jefe de proyecto encabece un equipo multidisciplinar de ingenieros que posean las diferentes habilidades especializadas que se requieran, como software, electrónica, mecánica o diseño de placas de circuito impreso, fabricación y control de calidad. La adecuada organización del equipo es especialmente importante cuando se trata de equipos grandes o cuando sus miembros trabajan de manera remota.

Una buena analogía es un equipo deportivo. En todos los deportes, el entrenador (es decir, el jefe del proyecto) debe ayudar a formar y coordinar un equipo constituido por personas con diversas habilidades, funciones y responsabilidades. Estas aptitudes, que suelen ser de personas que conocen bien su trabajo, se deben aprovechar para sacar lo mejor de todos y cumplir los objetivos del proyecto. Un equipo sin la combinación adecuada de habilidades y aptitudes, o con el entrenador equivocado, no funcionará bien.

Cómo afrontar la adversidad
Los últimos años han sido duros para todos en la industria debido a varios retos que han hecho cada vez más difícil desarrollar el negocio: desde el Brexit y las tensiones comerciales entre EE.UU. y China hasta la pandemia de COVID-19 y la guerra entre Rusia y Ucrania. Incluso antes de que surgieran estos trastornos, las cadenas de suministro estaban bajo presión debido a la demanda de nuevas tecnologías, unos ciclos de desarrollo cada vez más ajustados y la producción “just-in-time”.

Algunos fabricantes sufrieron problemas durante los primeros meses de la pandemia de COVID porque sus procesos no eran lo bastante flexibles o resilientes como para lidiar con los diversos trastornos, ya que algunos proveedores cerraron o rechazaron pedidos. Entre problemas en el lugar de trabajo, las plantillas afectadas y dispersas, y los graves problemas en la cadena de suministro, algunas empresas no pudieron seguir trabajando por lo que cesaron su actividad de forma temporal o definitiva.

Una casa no se puede construir sin ladrillos
Los problemas de abastecimiento y en la cadena de suministro se encuentran entre los más graves que debe abordar un fabricante porque ni siquiera el mejor equipo puede fabricar un producto sin sus componentes. Una de las primeras preguntas que es preciso hacerse a uno mismo es: ¿cuándo necesito componentes en stock? ¿Los necesito para producción o para prototipos? Cuándo y cuántos se necesiten es primordial porque, aunque a menudo se pueden obtener componentes para un prototipo, es posible que no se consigan en grandes cantidades.

Comprender y gestionar los plazos de entrega es un elemento importante de la fabricación actual. Es vital asegurarse de que se tienen en cuenta los plazos de entrega necesarios de los componentes en su plan de desarrollo y en el calendario. Antes de la pandemia de COVID se podía confiar en unos plazos de entrega de los componentes del orden de cuatro a seis semanas, pero en la actualidad estos plazos pueden ir desde 26 semanas hasta más de un año, dependiendo del componente.

Los plazos de entrega más largos (o peor aún, la falta de disponibilidad) pueden frustrar un proyecto. En un flujo de desarrollo normal antes de la COVID, tras la fase de concepto inicial se podían usar componentes de muestra, desde el diseño y el desarrollo de prototipos hasta las pruebas iniciales. Las conclusiones se pueden incorporar de nuevo al diseño y al nuevo desarrollo antes de efectuar las pruebas formales en función de las necesidades de la aplicación y del cumplimiento de las normas. En esta etapa se realizan los pedidos de los componentes en grandes cantidades y empieza la producción.

Actualmente se ha de dar cada paso con mucha atención. El desarrollo inicial se debería llevar a cabo aplicando una metodología DFM (“design for manufacture”) cuyas especificaciones se basen en la disponibilidad de los componentes, así como en el rendimiento. También habría que valorar en cada paso los componentes alternativos que haya disponibles, especialmente en el caso de componentes para los cuales sea notorio que el suministro es escaso. Es entonces cuando es vital contactar con un socio de desarrollo de confianza que disponga de grandes conocimientos y experiencia en la gestión de la cadena de suministro.

Por ejemplo, un socio de desarrollo cualificado puede ayudarle a seleccionar los componentes, determinando cuáles se pueden sustituir con pocos o ningún inconveniente de tipo técnico. También es fundamental mantener una estrecha comunicación con el socio ya que se pueden comunicar plazos críticos del producto a lo largo del proceso de desarrollo. Además es importante aprovechar los activos para que la lista de materiales (BoM, por sus siglas en inglés) sea flexible de modo que pueda asumir cualquier cambio introducido en el diseño.

10 consejos para el éxito
1. Solicite ayuda para revisar la lista de materiales: los socios de desarrollo cualificados pueden ayudarle a seleccionar los componentes apropiados, así como a evitar errores comunes. Por ejemplo, la elección de la metalización de un conector podría afectar de manera significativa al plazo de entrega, pero ¿aporta una diferencia apreciable a las necesidades de su diseño? El conector para placa de circuito impreso M80-5401622 de Harwin tiene oro en el área de contacto y estaño/plomo en los extremos (el plomo, que se usa a menudo en aplicaciones MIL-SPEC, ayuda a impedir que aparezcan hilos de estaño) pero su plazo de entrega actual es de 14 semanas. Una rápida conversación con un ingeniero de aplicaciones de campo (FAE, por sus siglas en inglés) podría ayudar a averiguar que el conector M80-5401642 (idéntico en todo, excepto por contener estaño en los extremos) es perfectamente válido para las necesidades de su aplicación, ahorrándole así 14 semanas ya que se encuentra disponible de inmediato por hallarse en stock.
2. Recurra a los FAE para que le ayuden con las especificaciones: los FAE y los especialistas en productos podrán proporcionarle especificaciones, dibujos 2D o 3D, informes de pruebas, información sobre precios y certificaciones, especialmente para componentes antiguos y cuando la base de datos de los componentes sea limitada. De este modo puede agilizar el proceso y evitar problemas posteriores.
3. Comunique las fechas críticas del producto: es vital comunicar las principales fechas de desarrollo y del proyecto. Los buenos distribuidores podrán avisarle si para tales fechas hay problemas potenciales en la cadena de suministro. Una comunicación abierta permite que en ocasiones los pedidos puedan “proteger”, prever o programar con los proveedores.
4. Selección de componentes: para establecer una prioridad, seleccione sus componentes en función de i) su capacidad para resolver problemas de diseño (técnicamente); ii) las fechas del proyecto; e iii) la fabricabilidad.
5. Recurra a varios proveedores: los diferentes proveedores tendrán diferentes ofertas tecnológicas, niveles de stock y modelos de precios, y posibilidades de personalización, por lo que este enfoque proporciona la solución óptima desde un punto de vista técnico y comercial. Por ejemplo, Glenair y Harwin ofrecen componentes de interconexión de alta fiabilidad, pero sus modelos de suministro son distintos. Glenair está especializada en productos personalizados y ofrece unos plazos de entrega muy cortos, pero su precio puede ser más elevado para pedidos pequeños. Por su parte, Harwin se centra en versiones muy utilizadas y sus plazos de entrega están en la media del mercado, lo cual le ayuda a mantener unos precios competitivos.
6. Mantenga una BoM flexible: la trazabilidad es importante y un problema que ha surgido como resultado de las listas de componentes estándar es que limita las alternativas o las posibilidades de referencia cruzada. Sin embargo, si puede mantener una BoM flexible para cambiar los componentes durante las fases de desarrollo, ello puede contribuir a atenuar algunos problemas en la cadena de suministro.
7. No se limite a sus proveedores habituales: plantearse alternativas a los proveedores habituales también puede ayudar.
8. Aproveche los almacenes de los distribuidores: algunos distribuidores podrán ayudarle a gestionar sus requisitos de entrega inmediata (just-in-time) conservando stock para usted y retrasando la entrega.
9. Comparta las soluciones: usar los mismos componentes en diversas soluciones siempre que sea posible le permite recurrir a menos gamas de productos, lo cual disminuye la probabilidad de que haya escasez y le permite aprovechar los mejores precios para pedidos grandes.
10. Reduzca el número de artículos en la BoM: el kitting (agrupación) a medida y los productos de cableado pueden facilitarlo ya que reducen la complejidad y mejoran la entrega.

Powell mantiene sólidas alianzas con un gran número de fabricantes y proveedores. Sin embargo, en el actual entorno marcado por la escasez de componentes y los largos plazos de entrega, la compañía ha ampliado su línea de representadas con alternativas que pueden acortar los plazos de entrega en varias categorías de productos. Entre ellas se encuentran KEC con sus cubiertas traseras de interconexión para EMC, Corning con sus conectores especializados para RF, Hi-G con sus relés, Altran Magnetics con sus contactores CC y East Coast Microwave con sus productos de cableado de RF a medida. La compañía también ha aumentado sus inversiones en productos de alta demanda con sus socios existentes; por ejemplo, en el stock de componentes de Amphenol y conexiones termorretráctiles de Glenair.

Mirando hacia el futuro
Sobrevivir y triunfar en un entorno geopolítico e industrial tan incierto como el actual exige gestionar de forma eficaz tanto su equipo como la cadena de suministro. Lograr la composición óptima del equipo puede ayudar a abordar los problemas antes de que empiecen, garantizando que las personas adecuadas ocupen los puestos adecuados y sean capaces de comunicarse de manera efectiva. Su abastecimiento debería incluir la selección de componentes en función de cómo resuelvan el problema de diseño técnicamente, de cómo se adapte la disponibilidad de los componentes a los plazos de su proyecto y a la fabricabilidad de la solución que se va a crear. Trabajar con socios de desarrollo cualificados permite abordar con garantías todos estos factores, así como a mitigar retos y problemas en la cadena de suministro.

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