Fabricación

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Fabricación de un automóvil por Tesla

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] 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 primariose transforman en productos terminados a gran escala. Dichos bienes pueden venderse a otros fabricantes para la producción de otros productos más complejos (como aeronaves , electrodomésticos , muebles , equipos deportivos o automóviles ), o distribuirse a través de la industria terciaria a usuarios finales y consumidores (generalmente a través de mayoristas , quienes en a su vez vender a los minoristas , que luego los venden a clientes individuales ).

La ingeniería de fabricación , o el proceso de fabricación , son 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 a partir de los cuales se fabrica el producto. Estos materiales luego se modifican a través de procesos de fabricación para convertirse en la pieza deseada.

La manufactura moderna incluye todos los procesos intermedios involucrados en la producción e integración de los componentes de un producto. Algunas industrias, como los fabricantes de semiconductores y acero , utilizan el término fabricación en su lugar.

El sector manufacturero está estrechamente relacionado con las industrias de ingeniería y diseño industrial.

Principales naciones y empresas manufactureras

Los 5 principales países fabricantes
Rango Nombre [2]
1 China
2 Estados Unidos
3 Japón
4 Alemania
5 India

El sector manufacturero ha cambiado, brindando nuevas oportunidades y desafíos a los pioneros de los negocios. Todas las posibles naciones manufactureras más grandes del mundo tienen ventajas y desventajas en cuanto a sus capacidades para asumir la fabricación global. La fabricación seguirá siendo el diferencial más arraigado cuando se evalúe la competitividad de las principales naciones manufactureras. Un nuevo examen de estudio sobre la competitividad mundial futura, realizado por Deloitte Global y el Comité de Competitividad de EE. UU., predice que EE. UU. desplazará a China como la nación manufacturera más competitiva del mundo en 2020. El índice competitivo de manufactura global de 2016 predice que las mejores naciones manufactureras en el mundo se mantendrá estable entre ahora y 2020, con algunos intercambios de clasificaciones. El estudio de Deloitte solicitó a los directores ejecutivos globales que clasificaran a los principales países manufactureros con respecto a la competitividad manufacturera actual y futura. Según los informesSe espera que Estados Unidos ocupe el primer lugar seguido de China , Alemania , Japón e India . [3] [2]

Ejemplos de los principales fabricantes en América del Norte incluyen General Motors Corporation , General Electric , Procter & Gamble , General Dynamics , Boeing , Lockheed Martin , Raytheon Technologies , Pfizer , Amgen , Bristol-Myers Squibb , GlaxoSmithKline , Dell Technologies , Hewlett Packard , Lenovo , Unilever y Fiat Chrysler Automóviles . Los ejemplos en Europa incluyen Volkswagen Group , Siemens ,BASF , Airbus y Michelin . Los ejemplos en Asia incluyen BYD Auto , Haier , Midea , Huawei , Hisense , Toyota , Panasonic , LG , Samsung , Baowu , Godrej & Boyce y Tata Motors .

Etimología

La palabra manufactura en inglés moderno probablemente se deriva de la manufactura del francés medio ("proceso de hacer"), que a su vez se origina del latín clásico manū ("mano") y la factura del francés medio ("hacer"). Alternativamente, la palabra en inglés puede haberse formado independientemente del manufact inglés anterior ("hecho por manos humanas") y facture . [4] Su uso más antiguo en el idioma inglés se registró a mediados del siglo XVI para referirse a la elaboración de productos a mano. [5] [6]

Historia y desarrollo

Prehistoria e historia antigua

Núcleo de piedra de pedernal para hacer cuchillas, c. 40000 AP

Los antepasados ​​humanos han fabricado objetos utilizando piedra y otras herramientas desde mucho antes de la aparición del Homo sapiens , hace aproximadamente 200.000 años. [7] Los primeros métodos de fabricación de herramientas de piedra , conocidos como la " industria " olduvayense , datan de hace al menos 2,3 millones de años, [8] con la evidencia directa más antigua del uso de herramientas encontrada en Etiopía dentro del Gran Valle del Rift , que data se remonta a hace 2,5 millones de años. [9] Para fabricar una herramienta de piedra, se golpeaba con un martillo un " núcleo " de piedra dura con propiedades específicas de descamación (como el pedernal ).. Esta descamación produjo bordes afilados que podrían usarse como herramientas, principalmente en forma de cuchillas o raspadores . [10] Estas herramientas ayudaron mucho a los primeros humanos en su estilo de vida de cazadores-recolectores a formar otras herramientas a partir de materiales más blandos como el hueso y la madera. [11] El Paleolítico Medio , hace aproximadamente 300.000 años, vio la introducción de la técnica del núcleo preparado , en la que se podían formar rápidamente múltiples hojas a partir de una sola piedra de núcleo. [10] El descascarillado a 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 elPaleolítico superior , comenzando hace aproximadamente 40.000 años. [12] 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 usaban junto con otras herramientas de piedra, incluidos proyectiles , cuchillos y raspadores, así como herramientas fabricadas con materiales orgánicos como madera, hueso y asta. [13]

Una hoja de espada o daga de finales de la Edad del Bronce

Se cree que la fundición de cobre se originó cuando la tecnología de los hornos de cerámica permitía temperaturas lo suficientemente altas. [14] 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 ser lo suficientemente endurecido para ser adecuado para la fabricación de herramientas. [14] El bronce es una aleación de cobre con estaño; el hecho de que este último se encontrara en relativamente pocos depósitos en todo el mundo hizo que transcurriera mucho tiempo antes de que el verdadero bronce al estaño se generalizara. Durante la Edad del Bronce, el bronce supuso una gran mejora con respecto a la piedra como material para la fabricación de herramientas, tanto por sus propiedades mecánicas como la resistencia y la ductilidad como porque podía colarse 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 unir las tablas del casco con cuerdas tejidas a través de agujeros perforados. [15] La Edad del Hierro se define convencionalmente por la fabricación generalizada de armas y herramientas utilizando hierro y acero en lugar de bronce. [dieciséis]La fundición de hierro es más difícil que la fundición de estaño y cobre porque el hierro fundido requiere trabajo en caliente y solo puede fundirse en hornos especialmente diseñados. Se desconoce el lugar y la época del descubrimiento de la fundición de hierro, en parte debido a la dificultad de distinguir el metal extraído de los minerales que contienen níquel del hierro meteorítico trabajado en caliente. [17]

Durante el crecimiento de las civilizaciones antiguas, muchas tecnologías antiguas resultaron de los avances en la fabricación. Varias de las seis máquinas simples clásicas se inventaron en Mesopotamia. [18] 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 quinto milenio antes de Cristo. [19] Papel egipcio hecho de papiro , así como cerámica ., fueron producidos en masa y exportados a toda la cuenca del Mediterráneo. Las primeras técnicas de construcción utilizadas por los antiguos egipcios utilizaban ladrillos compuestos principalmente de arcilla, arena, limo y otros minerales. [20]

Medieval y moderno temprano

Marco de almacenamiento en el Museo de tejedores de Ruddington Framework

La Edad Media fue testigo de un cambio radical en la tasa de nuevos inventos, innovaciones en las formas de administrar los medios de producción tradicionales y crecimiento económico. La fabricación de papel , una tecnología china del siglo II, se llevó a Oriente Medio cuando un grupo de fabricantes de papel chinos fue capturado en el siglo VIII. [21] La tecnología de fabricación de papel se extendió a Europa por la conquista omeya de Hispania . [22] Una fábrica de papel se estableció en Sicilia en el siglo XII. En Europa la fibra para hacer pulpa para hacer 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 condujo a papel barato, que fue un factor en el desarrollo de la imprenta. [23] Debido a la fundición del cañón, el alto horno se generalizó en Francia a mediados del siglo XV. El alto horno se había utilizado en China desde el siglo IV a. [14] El marco de la media , que se inventó en 1598, aumentó el número de nudos por minuto de un tejedor de 100 a 1000. [24]

Primera y Segunda Revoluciones Industriales

Un telar de Roberts en un cobertizo de tejido en 1835

La Revolución Industrial fue la transición a nuevos procesos de fabricación en Europa y Estados Unidos desde 1760 hasta la década de 1830. [25] Esta transición incluyó pasar de métodos de producción manual a máquinas , nuevos procesos de producción de hierro y fabricación química , el uso creciente de energía de vapor y energía hidráulica , el desarrollo de máquinas herramienta y el surgimiento del sistema de fábrica mecanizado . La Revolución Industrial también condujo a un aumento sin precedentes en la tasa de crecimiento de la población. 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. [26] : 40  La rápida industrialización comenzó por primera vez en Gran Bretaña, comenzando con la hilatura mecanizada en la década de 1780, [27] con altas tasas de crecimiento en la producción 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, con importantes centros de textiles, hierro y carbón emergentes en Bélgicay los Estados Unidos y luego textiles en Francia. [26]

Se produjo una recesión económica desde finales de la década de 1830 hasta principios de la de 1840, cuando la adopción de las primeras innovaciones de la Revolución Industrial, como la hilatura y el tejido mecanizados, se desaceleró y sus mercados maduraron. Las innovaciones desarrolladas al final del período, como la adopción cada vez mayor de locomotoras, barcos de vapor y barcos de vapor, la fundición de hierro fundido y las nuevas tecnologías, como el telégrafo eléctrico , que se introdujeron ampliamente en las décadas de 1840 y 1850, no fueron lo suficientemente poderosas como para generar tarifas altas. de crecimiento El rápido crecimiento económico comenzó a ocurrir después de 1870, a partir 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 ,la producción en masa , las líneas de montaje , los sistemas de redes eléctricas , la fabricación a gran escala de máquinas herramienta y el uso de maquinaria cada vez más avanzada en las fábricas a vapor. [26] [28] [29] [30]

Sobre la base de las mejoras en las bombas de vacío y la investigación de materiales, las bombillas de luz incandescente se volvieron prácticas para uso general a fines de la década de 1870. Este invento tuvo un efecto profundo en el lugar de trabajo porque las fábricas ahora podían tener trabajadores de segundo y tercer turno. [31] La producción de calzado se mecanizó a mediados del siglo XIX. [32] La producción en masa de máquinas de coser y maquinaria agrícola , como segadoras, se produjo entre mediados y finales del siglo XIX. [33] La producción en masa de bicicletas comenzó en la década de 1880. [33] Las fábricas impulsadas por vapor se generalizaron, aunque la conversión de energía hidráulica a vapor ocurrió en Inglaterra antes que en los EE . UU . [34]

Manufactura moderna

La planta de ensamblaje de Bell Aircraft Corporation en 1944

La electrificación de las fábricas, que había comenzado gradualmente en la década de 1890 después de la introducción de los prácticos motores de CC y CA , fue más rápida entre 1900 y 1930. A esto ayudó el establecimiento de servicios eléctricos con estaciones centrales y la reducción de los precios de la electricidad de 1914 a 1917. [35] Los motores eléctricos permitieron una mayor flexibilidad en la fabricación y requirieron menos mantenimiento que los ejes de transmisión y las correas. Muchas fábricas presenciaron un aumento del 30 % en la producción debido al cambio cada vez mayor a los motores eléctricos. La electrificación permitió la producción en masa moderna, y el mayor impacto de la producción en masa temprana fue en la fabricación de artículos cotidianos, como en Ball Brothers Glass Manufacturing Company ., que electrificó su planta de tarros en Muncie, Indiana , EE. UU. alrededor de 1900. El nuevo proceso automatizado utilizó máquinas de soplado de vidrio para reemplazar a 210 sopladores de vidrio y ayudantes de artesanos. Ahora se usaba un pequeño camión eléctrico para manejar 150 docenas de botellas a la vez, mientras que las carretillas manuales usadas anteriormente solo podían transportar 6 docenas de botellas a la vez. Las batidoras eléctricas reemplazaron a los hombres con palas que manejaban arena y otros ingredientes que se alimentaban al horno de vidrio. Una grúa aérea eléctrica reemplazó a 36 jornaleros para mover cargas pesadas en la fábrica. [36]

La producción en masa fue popularizada a finales de los años 1910 y 1920 por Ford Motor Company de Henry Ford , [37] que introdujo los motores eléctricos en la entonces conocida técnica de producción en cadena o secuencial. Ford también compró o diseñó y construyó máquinas herramientas y accesorios para fines especiales, como prensas de taladro de husillo múltiple que podían perforar todos los orificios en un lado de un bloque de motor en una sola operación y una fresadora de cabezal múltiple que podía mecanizar simultáneamente 15 bloques de motor sostenidos en un accesorio único. Todas estas máquinas herramienta se organizaron sistemáticamente en el flujo de producción y algunas tenían carros especiales para hacer rodar artículos pesados ​​en posiciones de mecanizado. Producción del Ford Modelo Tutilizó 32.000 máquinas herramienta. [38]

La manufactura esbelta (también conocida como manufactura justo a tiempo) se desarrolló en Japón en la década de 1930. Es un método de producción destinado principalmente a reducir los tiempos dentro del sistema productivo así como los tiempos de respuesta de los proveedores y hacia los clientes. [39] [40] 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. [41] La noticia se extendió a los países occidentales desde Japón en 1977 en dos artículos en inglés: uno se refirió a la metodología como el "sistema Ohno", en honor a Taiichi Ohno , quien fue fundamental en su desarrollo dentro de Toyota. [42]El otro artículo, de autores de Toyota en una revista internacional, proporcionó detalles adicionales. [43] Finalmente, esas y otras publicidades se tradujeron en implementaciones, comenzando en 1980 y luego multiplicándose rápidamente en toda la industria en los Estados Unidos y otros países. [44]

Sistemas de fabricación

Un taller de la fábrica de Tampella en Tampere , Finlandia , en noviembre de 1952
Montaje de la Sección 41 de un Boeing 787 Dreamliner

Política industrial

Economía de la fabricación

Las tecnologías emergentes han ofrecido nuevos métodos de crecimiento en oportunidades de empleo en manufactura avanzada en el Cinturón de Manufactura de los Estados Unidos . La fabricación proporciona un apoyo material importante para la infraestructura nacional y también para 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 los 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 está haciendo un esfuerzo para abordarlos mejorando la eficiencia , reduciendo los desechos, utilizando la simbiosis industrial y eliminando los productos químicos nocivos.

Los costos negativos de fabricación también pueden abordarse legalmente. Los países desarrollados regulan la actividad manufacturera con leyes laborales y ambientales . En todo el mundo, los fabricantes pueden estar sujetos a regulaciones e impuestos por contaminación para compensar los costos ambientales de las actividades de fabricación . Los sindicatos y los gremios de artesanos han jugado un papel histórico en la negociación de los derechos y salarios de los trabajadores. Las leyes ambientales y las protecciones laborales que están disponibles en las naciones desarrolladas pueden no estar disponibles en el tercer mundo . Ley de responsabilidad extracontractual y responsabilidad del productoimponer costes adicionales a la fabricación. Estas son dinámicas significativas en el proceso en curso, ocurrido en las últimas décadas, de industrias basadas en la manufactura 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".

Seguridad

La fabricación tiene desafíos únicos de salud y seguridad y ha sido reconocida por el Instituto Nacional para la Seguridad y Salud 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 problemas de salud y seguridad ocupacional. [45] [46]

Manufactura e inversión

Utilización de la capacidad en la fabricación en la RFA y en los EE . UU.

Las encuestas y los análisis de tendencias y problemas en la fabricación y la inversión en todo el mundo se centran en cosas como:

  • La naturaleza y las fuentes de las variaciones considerables que ocurren entre países en los niveles de fabricación y el crecimiento económico-industrial más amplio;
  • competitividad; y
  • Atractivo para los inversionistas extranjeros directos.

Además de los resúmenes generales, los investigadores han examinado las características y los factores que afectan aspectos clave particulares del desarrollo de la fabricación. Compararon la producción y la inversión en una variedad de países occidentales y no occidentales y presentaron estudios de casos de crecimiento y desempeño en importantes industrias individuales y sectores económicos de mercado. [47] [48]

El 26 de junio de 2009, Jeff Immelt , director ejecutivo de General Electric, pidió a Estados Unidos que aumentara su base de empleo en la fabricación al 20 % de la fuerza laboral, comentando que Estados Unidos ha subcontratado demasiado en algunas áreas y ya no puede confiar en el sector financiero y el gasto de los consumidores para impulsar la demanda. [49] Además, si bien la industria manufacturera de EE. UU. tiene un buen desempeño en comparación con el resto de la economía de EE. UU., la investigación muestra que tiene un desempeño deficiente en comparación con la manufactura en otros países con salarios altos. [50] Un total de 3,2 millones (uno de cada seis puestos de trabajo en el sector manufacturero de EE. UU.) han desaparecido entre 2000 y 2007. [51] En el Reino Unido, EEF, la organización de fabricantesha llevado a que se reequilibre la economía del Reino Unido para depender menos de los servicios financieros y ha promovido activamente la agenda de fabricación.

Lista de países por producción manufacturera

Estos son los 50 países principales por el valor total de la producción manufacturera en dólares estadounidenses para el año señalado según el Banco Mundial . [52]

Lista de países por producción manufacturera
Rango País o Región Millones de $US Año
 Mundo 13,739,251 2019
1  China 3,853,808 2020
2  Estados Unidos 2,269,200 2020
3  Japón 1,027,967 2018
4  Alemania 678,292 2020
5  Corea del Sur 406,756 2020
6  India 339,983 2020
7  Italia 280.436 2020
8  Francia 241,715 2020
9  Reino Unido 227,144 2020
10  Indonesia 210,396 2020
11  Rusia 196,649 2020
12  México 185,080 2020
13  Canadá 159,724 2017
14  Irlanda 153,311 2020
15  España 143,052 2020
dieciséis  Brasil 141,149 2020
17  pavo 135,596 2020
18   Suiza 133,766 2020
19  Tailandia 126,596 2020
20  Países Bajos 99,940 2020
21  Polonia 99,146 2019
22  Arabia Saudita 90,774 2020
23  Australia 76,123 2020
24  Malasia 75,101 2020
25  Singapur 69,820 2020
26  Austria 67,881 2020
27  Suecia 67,146 2020
28  Filipinas 63,883 2020
29  Bélgica 63,226 2020
30  Egipto 58,790 2020
31  Venezuela 58,237 2014
32  bangladesh 57,283 2019
33  Nigeria 54,760 2020
34  Republica checa 53,189 2020
35  Argentina 53,094 2020
36  Puerto Rico 49,757 2020
37  Dinamarca 47,762 2020
38  Vietnam 45,273 2020
39  Israel 42,906 2019
40  Argelia 40,796 2019
41  Rumania 38,404 2020
42  Irán 38,174 2019
43  Finlandia 37,520 2020
44  Emiratos Árabes Unidos 36,727 2019
45  Sudáfrica 34,804 2020
46  Pakistán 30.452 2020
47  Colombia 29,894 2020
48  Perú 29,701 2019
49  Hungría 27,956 2020
50  Portugal 27,408 2020

Procesos de fabricación

controlar

Véase también

Referencias

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Fuentes

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