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¿MES y WMS para las empresas chinas?

Escrito por: Nelson M. Nones
Publicado: julio 23 2005

Introducción

Los sistemas de ejecución de la fabricación (MES) y de gestión de almacenes (WMS) existen desde los ochenta. El día de hoy, a pesar del rápido crecimiento que ha experimentado durante los últimos años el sector industrial en China y en otros países de Asia, América Latina y Europa Oriental, la gran mayoría de instalaciones de MES y WMS se encuentra en América del Norte, Europa Occidental y Japón. ¿Esto se debe a que las empresas en China y otros países en vías de desarrollo realmente no necesitan este tipo de software? O, pensando a futuro ¿podemos esperar que la demanda de software MES y WMS crezca dramáticamente en los países en vías de desarrollo?

Un viaje por la historia

Paradójicamente, los orígenes de MES y WMS coinciden con la aparición de la competencia por parte de Asia a principios de los ochenta. El eufemismo “Hecho en Japón”, que en un principio se utilizaba para referirse a la mercancía barata y de mala calidad, se convirtió en representación de calidad superior y económica cuando empresas como Toyota, Sony y Honda adoptaron técnicas de fabricación flexibles, de gestión total de la calidad (TQM) y just-in-time (JIT) para reducir dramáticamente sus inventarios, los tiempos de sus ciclos y sus costos, mientras lograban una calidad casi perfecta y un alto desempeño en sus entregas.

Los fabricantes occidentales tuvieron que adaptarse rápidamente para sobrevivir, pero para ello tuvieron que enfrentarse con algunos obstáculos -sindicatos laborales poderosos, reglas de trabajo y restricciones para la semana de trabajo- que les impedían reorganizar sus recursos de mano de obra con eficacia y de acuerdo al modelo japonés. De hecho, los sindicatos y las políticas de mano de obra fueron las causas principales de la extrema inflación de los salarios y los precios en los setenta, que afectaron, en primer lugar, la competitividad de Occidente. Por ello, para controlar los factores y modificar sus operaciones para obtener una mayor productividad y calidad, los fabricantes occidentales se enfocaron en la automatización de las plantas y los almacenes. A diferencia de los costos de mano de obra, el gasto de capital en tecnología de automatización podría haberse saldarse reduciendo los montos reales a medida que la inflación cortaba el poder de compra de la inversión original.

Durante los veinte años subsiguientes, este cambio estratégico dio resultados al duplicar la velocidad de fabricación. Por ejemplo, en los Estados Unidos, la cantidad de establecimientos de fabricación era casi la misma en 2001 que veinte años antes. Sin embargo, estos establecimientos se deshicieron de la sexta parte de sus trabajadores de producción y de casi la misma cantidad de empleados de supervisión. Mientras tanto, el valor agregado de fabricación por trabajador de producción creció en más del doble, de $81,000 a $165,000 (USD con el tipo de cambio constante para 2002), y el valor agregado total de fabricación creció en casi el 70 por ciento, de $1.9 billones anuales (USD).

La mejora de la velocidad de fabricación mediante la automatización, con la reducción simultánea del número de empleados que se encargan de las operaciones de fabricación y almacenamiento, crea un riesgo de fallas en la comunicación entre las aplicaciones de oficina de gestión del nivel de la empresa y los controladores de equipo en el nivel del taller. Las aplicaciones convencionales de MES y WMS evitan estas lagunas de comunicación que, de lo contrario, podrían limitar las ventajas de la automatización. Se conectan con los controladores lógicos programables (PLC) y el equipo de manejo de materiales de la planta y el taller del almacén para dar a los supervisores visibilidad y control inmediatos de lo que sucede. Al mismo tiempo, reciben órdenes de las aplicaciones de oficina de gestión y reenvían los detalles de las transacciones a medida que se realizan las tareas. Con el fin de mejorar la velocidad y la precisión de la toma de decisiones, aumentar la productividad administrativa y mantener el funcionamiento de las operaciones, los sistemas MES y WMS proporcionan herramientas para la programación de los detalles, la gestión de la mano de obra, la asignación de los recursos, el despacho, la navegación, la gestión de los procesos, el control de la calidad, el mantenimiento, las aprobaciones, el mantenimiento de los registros y las medidas del desempeño, que se realizaban antes en papel o mentalmente –o que simplemente no se realizaban.

La situación en China

Partiendo casi de cero a principios de los ochenta, el valor agregado de fabricación en China creció fenomenalmente a $0.7 millones de millones (USD) anuales en 2001, medido por la paridad del poder de compra –casi 40 por ciento del total en los Estados Unidos- y sigue expandiéndose a una tasa compuesta anual del 26 por ciento. Sin embargo, la industria china implica mucha más mano de obra que en Occidente. En 2001, la empresa de fabricación promedio en China contaba con 331 empleados, mientras que en los Estados Unidos contaba sólo con 46. Los salarios y el valor agregado de fabricación por empleado en China representaban la décima parte de los niveles en los Estados Unidos.

No obstante, la velocidad de fabricación está aumentando en China. Desde 2001, el empleo en las empresas de fabricación chinas ha aumentado únicamente 2 por ciento anual, mientras que el valor agregado de fabricación por empleado ha crecido a una tasa anual del 24 por ciento. En pocas palabras, aunque el empleo en fabricación sigue expandiéndose, las mejoras en la productividad explican más del 90 por ciento del crecimiento del sector industrial en China.

¿Por qué estos fabricantes chinos, que parecen tener una reserva infinita de mano de obra barata, ven las mejoras a la productividad como la clave para el crecimiento rentable? Tomemos en cuenta las tendencias siguientes que afectan la industria China:

  • Las empresas estatales y las colectivas chinas se están convirtiendo en motores industriales. Los tiempos de los subsidios gubernamentales y la producción en masa de bienes inferiores, controlada por las cotizaciones, han quedado atrás. Las empresas estatales y las colectivas ineficientes están bajo una presión por adaptarse, o morir. Por ello, la mayoría están abandonando la producción en masa de productos estándar (o subestándar), implementando TQM para mejorar la calidad, despidiendo a los trabajadores más antiguos que carecen de habilidades y cerrando sus operaciones menos eficientes para volverse más rentables.

  • Los costos relacionados con los materiales importados están aumentando y se están desarrollando escaseces puntuales. Actualmente, China es uno de los mayores importadores de productos industriales, desde petróleo hasta acero y cemento, y su apetito está provocando un aumento en los precios puntuales de los mercados globales. Los fabricantes occidentales critican a China por haber mantenido el valor del Yuan Renminbi en niveles bajos artificiales, protegiendo su ventaja competitiva como exportador. Sin embargo, el vínculo con una moneda también encarece las importaciones, ejerciendo presión sobre los márgenes.

  • Los costos de mano de obra están aumentando y el mercado de la misma está en problemas en las zonas urbanas. Aunque de acuerdo a los estándares occidentales, los salarios de los trabajadores de fabricación siguen siendo bajos, están aumentando con mayor rapidez que el producto interno bruto, debido a un aumento en la escasez de personas. Están surgiendo fábricas nuevas, tanto en el interior como en las costas de China, y es difícil encontrar trabajadores. Asimismo, las condiciones de vida están mejorando en las zonas rurales de China, y esto reduce el flujo de trabajadores que migran a las ciudades.

  • Se está intensificando la competencia de precios. La inversión privada tanto extranjera como nacional en fábricas nuevas está acelerando la competencia nacional. Así, los fabricantes chinos no pueden aumentar los precios a tiempo para cubrir los aumentos en los costos de material y mano de obra.

Las mejoras a la productividad de la fabricación en China

Es poco probable que los fabricantes chinos adopten la ruta de la automatización que ha tenido tanto éxito en Occidente, ya que los costos de mano de obra en China son sólo una fracción de los costos en Occidente. Asimismo, las empresas privadas en China carecen de acceso al crédito bancario que requieren para sus gastos de capital, ya que los proyectos de infraestructura y las empresas gubernamentales de fabricación absorben la mayor parte del capital de inversión y financian estas inversiones mediante ingresos gubernamentales y préstamos de bancos que son propiedad del Estado.

En breve, los fabricantes chinos no pueden permitirse una inversión en “autonomatización” –uno de los pilares de los sistemas MES y WMS convencionales que transfiere la inteligencia humana a la maquinaria y el equipo, permitiendo que un operador se encargue de muchas máquinas sin incurrir en defectos de producción. Asimismo, la autonomatización es más recomendable para la producción de volúmenes altos y de pocas mezclas, sobre todo cuando los ciclos de vida de los productos son largos. Sin embargo, puede ser prohibitivamente costosa en situaciones de volúmenes bajos y muchas mezclas –más cuando los ciclos de vida de los productos son cortos-, aunque sean situaciones de la vida diaria para la mayoría de las industrias, sobre todo en los sectores automotriz y de alta tecnología, donde China ha logrado la excelencia.

Es más probable que los fabricantes chinos encuentren formas para que sus empleados trabajen con mayor inteligencia. De hecho, utilizan personas en lugar de PLC para controlar la maquinaria, el equipo y las entregas. Por eso, el día de hoy no es fácil encontrar PLC o sistemas automáticos de almacenamiento y búsqueda (ASRS) en las plantas y los almacenes Chinos.

Estudio de caso 1: Surtido a la línea para un fabricante de bienes de consumo durables

Demos un ejemplo. En muchas fábricas occidentales, los estantes de flujo alimentan las líneas de producción de alta velocidad, manteniendo la sincronía entre las entregas de material y el ritmo de producción, detectando automáticamente el consumo de material sobre la marcha y colocando órdenes de entrega en un WMS cuando el reaprovisionamiento se vuelve necesario. En la recepción al almacén, un equipo robotizado selecciona y coloca el material en sacos y en las bandas transportadoras para satisfacer dichas órdenes. El WMS enlaza cada entrega con los códigos de barras de los sacos, que son escaneados por las bandas transportadoras durante su trayecto.

Posteriormente, se desvía cada saco al estante de flujo correcto, que es controlado por los dispositivos de PLC, el equipo de selección y colocación y las bandas transportadoras. Todas estas operaciones están a cargo de un grupo de trabajadores que usa el WMS para resolver los problemas que puedan presentarse.

Los sistemas de bandas transportadoras también se usan para alimentar las líneas de producción en China, pero hay trabajadores en cada extremo que cargan el material fresco a las bandas y lo retiran en la línea de producción. Sin embargo, debido a que la fábrica típica China tiene varios pisos –las operaciones de recepción y almacenamiento ocupan pisos distintos del edificio-, los trabajadores que están en un extremo de la banda transportadoras no pueden ver lo que sucede en el otro extremo. Por eso, los trabajadores del almacén no se dan cuenta de los paros en la línea de producción, y siguen cargando el material indefinidamente hasta que no hay más espacio en la banda. Cuando varias líneas de producción comparten el mismo sistema de bandas transportadoras, la falta de espacio puede provocar escasez crítica de materiales y tiempo muerto en algunas líneas de producción, aún cuando el material se acumule para otras líneas de producción. La productividad disminuye tanto para los trabajadores de producción como los del almacén.

Uno de los fabricantes más grandes de electrodomésticos y aires acondicionados de China encontró una solución poco costosa y eficaz para este problema: coloca pantallas o dispositivos eléctricos para los trabajadores en cada extremo de la banda transportadora. Así, los trabajadores de la línea de producción registran el consumo de material de los componentes conforme va ocurriendo, de acuerdo a la producción, y colocan órdenes de entrega en el WMS cuando el reaprovisionamiento se vuelve necesario. En el lado del almacén o las recepciones, la gente carga el material a las bandas transportadoras de acuerdo a las instrucciones que recibe del WMS. Este enfoque optimiza el uso del espacio disponible en la banda transportadora y elimina la posibilidad de escasez de materiales en las líneas de producción que comparten el mismo sistema de bandas transportadoras, mientras que evita las inversiones en PLC, estantes de flujo o equipo de selección y colocación.

Estudio de caso 2: Control de calidad y responsabilidad para un fabricante de aparatos electrónicos

Demos otro ejemplo. Tanto los fabricantes chinos como sus contrapartes occidentales realizan control de calidad, pero los fabricantes occidentales también usan su MES ara registrar las genealogías de los productos de acuerdo a su construcción, ligando los números de serie o de lote de las unidades de producción con los números de serie o de lote de los componentes importantes. Normalmente, se usa maquinaria de colocación o robots industriales para escanear los códigos de barras de los productos padre y sus componentes durante el ensamble final. Esta información se alimenta inmediatamente a una base de datos. La genealogía permite que los fabricantes detecten y pongan en cuarentena los productos que pueden estar defectuosos debido a fallas en los componentes –por ejemplo, cuando los proveedores notifican a sus clientes que se retirará de circulación un lote específico- sin tener que retirar, suspender e inspeccionar cada unidad de producción.

Aunque los fabricantes chinos mantienen un registro en papel de las fallas, generalmente no registran las genealogías de los productos. Cuando reciben la notificación de retiro de algún producto por parte de un proveedor, deben retener todas las existencias de los productos para identificar las unidades defectuosas. O, peor aún, deben retirar el producto del mercado para inspeccionarlo e identificar los defectos. Al final, esto aumenta el costo de la calidad y disminuye la productividad.

Los principales fabricantes chinos de televisiones y teléfonos portátiles no invertirán en robots industriales o maquinaria colocadora para crear las genealogías de sus productos. Todo lo que necesitan es una impresora de etiquetas de códigos de barras y pantallas o dispositivos inalámbricos para algunos trabajadores que se encuentran en puntos de ensamble específicos de la línea de producción. También necesitan que sus proveedores o sus líneas de producción de alimentación coloquen etiquetas de códigos de barras en los componentes que quieren rastrear. Los trabajadores de ensamble escanean los códigos de barras del producto padre y sus componentes y la información se alimenta inmediatamente a la base de datos, como si proviniera de robots industriales o de maquinaria de colocación.

Estudio de caso 3: Mantenimiento correctivo para una planta de impresión

Y un tercer ejemplo. Las máquinas operadas por un PLC pueden reportar las fallas automáticamente y diagnosticar la información de vuelta a un MES, permitiendo que la gente tome las medidas correctivas adecuadas inmediatamente. Sin embargo, en China, casi todas las máquinas son operadas por personas. En caso de una falla, el operador tiene que llamar un mecánico para que diagnostique el problema y realice el mantenimiento correctivo. Una planta de impresión importante en el sur de China proporcionó dispositivos de pantallas a los operadores de las prensas, permitiéndoles transmitir los códigos de las fallas inmediatamente en caso de que fallaran las prensas. Esto evita que el mecánico corra a la máquina y de regreso sólo para diagnosticar el problema, y se reduce así el tiempo muerto de la prensa. Puede parecer poco, pero esas reducciones en el tiempo muerto representan una mejora del 10 por ciento anual en la productividad, y así, el desempeño de la eficacia general del equipo supera las normas globales.

La necesidad de contar con una nueva generación de software MES y WMS en China

Como ilustran los ejemplos anteriores, los fabricantes chinos podrían aprovechar MES y WMS para aumentar la productividad de sus plantas y sus almacenes. Sin embargo, hay un inconveniente: las aplicaciones MES y WMS convencionales de los desarrolladores occidentales de software se crearon para comunicarse con los PLC y no con los trabajadores de producción o del almacén. Los fabricantes chinos necesitan una nueva generación de aplicaciones MES y WMS de fácil uso que les ayuden a mejorar la productividad de sus plantas y sus almacenes.

Por ejemplo, pensemos en los idiomas. Los PLC usan lenguajes de máquina que no tienen fronteras. Sin embargo, los trabajadores de producción y almacén que están en la China continental necesitan un software en chino simplificado, mientras que los que están en Hong Kong y Taiwán necesitan tenerlo en chino tradicional. Lo ideal sería que prefirieran un software que utilice gráficas en lugar de texto. Las aplicaciones MES y WMS convencionales deben ser reprogramadas para tratar con los gráficos y los caracteres chinos, sin mencionar el esfuerzo de traducción en las distintas versiones del idioma.

Asimismo, los requisitos para la lógica de procesamiento son distintos. Los procesos creados para los PLC son mucho menos complejos que los procesos de fácil uso. Con la gente, es necesario tomar en cuenta todo lo que harán los seres humanos –intencional o accidentalmente- para aturdir una computadora. Las máquinas son mucho más predecibles y obedientes. Así, no obstante lo complejo del proceso, tiene que parecer simple para la gente normal, como los trabajadores de las fábricas o los almacenes.

Conclusión: Está surgiendo un mercado nuevo para MES y WMS en la China continental

Si tomamos en cuenta lo inadecuado que es el software MES y WMS convencional para el mercado chino, no debe sorprendernos que sean pocos los fabricantes chinos que lo utilizan actualmente. Sin embargo, la necesidad apremiante de aumentar la productividad en China –sin realizar grandes inversiones para automatizar las plantas o los almacenes- está creando un mercado para software MES y WMS de fácil uso y económico, y son pocos los desarrolladores occidentales de software que pueden hacerlo.

Lo ideal sería que los fabricantes chinos optaran por no desperdiciar tiempo y dinero en desarrollar y mantener sus propias aplicaciones. Por el contrario, la mayoría buscará soluciones comerciales que contengan las prácticas que han demostrado mejorar la productividad en Occidente y que satisfacen los requisitos únicos que tienen los fabricantes chinos, como:

  • La capacidad para definir procesos fáciles de usar y comprobar que estén libres de errores.

  • La gestión de las tareas y los recursos que se centran en los trabajadores.

  • La capacidad inherente para funcionar en chino simplificado y tradicional.

  • La capacidad inherente para desplegar gráficos en lugar de texto en el navegador de las pantallas y los dispositivos inalámbricos.

  • La capacidad para costearlo; su implementación y su soporte son fáciles y poco costosos.

  • Ninguna necesidad de inversión en PLC o maquinaria costosa.

  • La capacidad para comunicarse con los PLC y las personas, cuando sea necesario.

Para penetrar con éxito en el mercado chino, los vendedores de MES y WMS comerciales deben crear productos nuevos o realizar modificaciones importantes a sus productos actuales. Es probable que los desarrolladores chinos de software traten de hacerlo, pero hay que recordar que no tienen el conocimiento práctico que se tiene en Occidente en relación con los sistemas MES y WMS ni la credibilidad que buscan los fabricantes chinos. Existen muchos desarrolladores de software en Occidente que tienen una amplia experiencia con MES y WMS, pero casi todos ofrecen productos legados y no conocen las necesidades de fabricación de China. Sólo algunos vendedores occidentales cuentan con las tecnologías innovadoras, los registros comprobados y la presencia física que se requiere para explotar con éxito el mercado emergente de MES y WMS en la China continental. Estos vendedores tienen la oportunidad de dominar lo que podría convertirse en uno de los mercados de software del negocio con mayor crecimiento.

Por el contrario, el mercado de la automatización industrial convencional, las aplicaciones MES y WMS, seguirá siendo un nicho relativamente pequeño que incluye las pocas empresas chinas y multinacionales que tienen operaciones que implican mucho capital.

Acerca del autor

Nelson Nones cuenta con más de 28 años de experiencia en fabricación, tecnología de la información y consultoría de negocios, y ha pasado muchos años trabajando y viviendo en Asia del Sudeste y China. Es vicepresidente y director general de operaciones en Asia del Pacífico y antes fue director de productos para Apriso Corporation, un desarrollador de software de aplicación para gestión de operaciones en empresas globales. Tiene un título en economía y geografía y está certificado en gestión de la producción y el inventario (CPIM) por APICS, la Sociedad educativa para la gestión de los recursos.

Se le puede localizar en nelson.nones@apriso.com.

 
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