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Articulo de referencia

Matriz de Hayes-Wheelwright

Ilustración de la matriz producto-proceso. El marco predice que las empresas que se encuentran fuera del área verde no pueden tener éxito. La matriz de Hayes-Wheelwright , tambi...

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Ilustración de la matriz producto-proceso. El marco predice que las empresas que se encuentran fuera del área verde no pueden tener éxito.

La matriz de Hayes-Wheelwright , también conocida como matriz producto-proceso , es una herramienta que se utiliza para analizar la adecuación entre el posicionamiento de un producto y el proceso de fabricación adecuado . Fue desarrollada por Robert H. Hayes y Steven C. Wheelwright , quienes le dieron nombre tras publicar artículos titulados " Vincular el proceso de fabricación y los ciclos de vida del producto " y " La dinámica de los ciclos de vida proceso-producto " en la Harvard Business Review en 1979. [ 1 ]

La primera dimensión de la matriz, el ciclo de vida del producto , mide la madurez del producto o del mercado. Abarca desde productos altamente personalizados con volúmenes bajos hasta productos altamente estandarizados con volúmenes altos. La segunda dimensión, el ciclo de vida del proceso, mide la madurez del proceso de fabricación. Abarca desde procesos altamente manuales con altos costos unitarios ( talleres de producción ) hasta procesos altamente automatizados con bajos costos unitarios ( flujo continuo ).

Las empresas pueden ocupar cualquier posición en la matriz. Sin embargo, según este marco, solo pueden tener éxito si la etapa del ciclo de vida de su producto coincide con la etapa del ciclo de vida de su proceso.

Utilizando la matriz

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. [ 2 ] La estructura del proceso/ciclo de vida del proceso se compone de la elección del proceso ( taller de trabajo , 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). [ 2 ] La estructura del producto/ciclo de vida del producto se refiere a las cuatro etapas del ciclo de vida del producto, desde bajo volumen hasta alto volumen, y a la estructura del producto, desde baja estandarización hasta alta estandarización. [ 3 ]

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 mano de obra. Los módulos superiores izquierdos (proyecto, taller, procesos por lotes) tienden a tener trabajadores más calificados con un rango más amplio de habilidades para una mayor flexibilidad y son más intensivos en mano de obra en comparación. Es raro que los módulos superiores izquierdos trabajen a plena capacidad y utilizan equipos de uso general. Generalmente atienden a mercados locales y/o nicho . Los procesos de fabricación inferiores derechos ( producción en masa ; línea de ensamblaje y procesos continuos) solo requieren trabajadores no calificados o semicualificados 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 estar integrados verticalmente . La matriz resalta la difícil compensación entre eficiencia y flexibilidad de las operaciones, donde los módulos superiores izquierdos favorecen la flexibilidad con producciones de alto costo y los módulos inferiores derechos favorecen la eficiencia con la capacidad de distribuir sus grandes costos fijos en una base más amplia, reduciendo el costo por unidad. [ 2 ] La matriz producto-proceso afecta tres aspectos del negocio.

Competencia distintiva

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, lo que permite fundamentar mejor las decisiones sobre procesos, alternativas y estrategias de marketing. [ 2 ]

Flexibilidad

La amplia gama de mano de obra calificada y el uso de equipos de uso general permiten que los procesos de la parte superior izquierda tengan una competencia distintiva en flexibilidad en el producto/servicio que ofrecen, específicamente en diseños de productos únicos. [ 2 ] Los procesos de la parte inferior derecha no tienen ese aspecto de flexibilidad, ya que dependen de maquinaria especializada con trabajadores no calificados o semicualificados. Sin embargo, tienen mayor flexibilidad en cuanto a la cantidad. [ 2 ]

Calidad

Los procesos de la parte superior izquierda destacan por su calidad cuando se trata de diseños únicos basados ​​en las especificaciones del cliente o si el producto se considera artesanal. Mientras que los procesos de la parte superior izquierda se adaptan 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, lo que se traduce en una mayor fiabilidad para el usuario final . [ 2 ]

Servicio/Tiempo

Los procesos de la parte superior izquierda pueden reclamar una competencia distintiva a través de la interacción cara a cara y la atención personal, mientras que los procesos de la parte inferior derecha son más eficientes en cuanto al tiempo. [ 2 ]

Costo/precio

Es probable que las empresas que utilizan los procesos de la parte superior izquierda puedan cobrar precios más altos debido a su capacidad para atender a clientes individuales y compensar la mano de obra especializada. [ 2 ] Los procesos de la parte inferior derecha son más rentables porque sus grandes volúmenes les permiten aprovechar las economías de escala . [ 2 ]

Gestión

Se supone que las empresas que operan a lo largo de la diagonal de la matriz tienen un mejor desempeño que aquellas que se encuentran demasiado lejos de ella, ya que esto les impide competir eficazmente. Por ejemplo, un producto fabricado mediante un taller de producción sería económicamente inviable. [ 2 ] Existen empresas especializadas que no operan exactamente sobre la diagonal, pero sí cerca de ella; por ejemplo, Rolls-Royce fabrica automóviles mediante un taller de producción. La dirección debe considerar las desventajas e implicaciones de hacerlo. [ 2 ] La dirección 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. [ 2 ]

La naturaleza de un producto puede identificarse mediante la matriz. Hayes y Wheelwright ilustran esto con el ejemplo de un fabricante especializado en placas de circuitos impresos que producía productos personalizados en volúmenes bajos mediante un proceso de línea de ensamblaje interrelacionado, lo que situaba a la empresa en la desfavorable esquina inferior izquierda de la matriz. Sabiendo esto, la empresa concluyó que su producto residía en la capacidad de diseño más que en las propias placas de circuitos, lo que la situó más cerca de la diagonal. [ 2 ]

Organización

Otro uso diagnóstico de la matriz es organizar las unidades operativas individuales según la elección del proceso adecuado, manteniendo 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 porque el volumen necesario no es suficiente para el proceso en línea, pero el producto en sí se fabrica en una línea de montaje. Las empresas pueden necesitar instalaciones separadas para las piezas o productos. [ 2 ] Las empresas también pueden producir productos similares utilizando diferentes opciones de proceso. Fender Musical Instruments produce guitarras eléctricas en masa utilizando el proceso en línea, a la vez que produce guitarras personalizadas mediante un taller de fabricación (Fender Custom Shop). [ 2 ]

Las cuatro etapas

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 rentable. Una empresa puede transitar entre etapas. Chase y Hayes (1991) ampliaron el modelo para incluir empresas de servicios. Cruz y Rodríguez (2008) también utilizaron el marco teórico para evaluar la efectividad de la estrategia de operaciones. Bhurchand et al . informan que el modelo es "ampliamente aceptado" en la literatura académica pertinente. [ 4 ]

Etapa 1
El enfoque de la empresa hacia la fabricación es reactivo, [ 4 ] abordando problemas cotidianos como averías de maquinaria, dificultades de calidad y de entrega. No pueden aprovechar el potencial de la fabricación debido a problemas fundamentales. La dirección priorizará el aumento de las inversiones en equipos y tecnología en lugar de mejorar la infraestructura, como los sistemas de planificación y medición y las políticas de personal. [ 5 ]
Etapa 2
Las empresas tendrían objetivos a largo plazo para alcanzar los estándares de la industria. [ 4 ] El enfoque estará 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 objetivo principal es la paridad competitiva en el proceso de fabricación. [ 5 ]
Etapa 3
La estrategia empresarial generaría la estrategia de fabricación. Los estatutos y la misión se utilizan para mejorar la posición competitiva de la empresa, guiando las actividades y decisiones de fabricación. Se tendrán en cuenta 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 prácticas como la producción justo a tiempo y la producción ajustada, para mejorar el producto. [ 4 ]
Etapa 4
Las empresas elaborarán estrategias para utilizar la manufactura y así impulsar su competencia corporativa. [ 5 ] Sus procesos internos y las mejoras en sus productos superarán los estándares de la industria, llegando a liderar el sector. Esto resultará en una ventaja competitiva sostenible. La estrategia de manufactura motivará significativamente la estrategia competitiva e influirá en las decisiones clave de la empresa. [ 4 ]

Opciones de proceso

Taller de trabajo

Los talleres de producción son procesos de fabricación semipersonalizados con volúmenes pequeños a medianos. Los productos son únicos para cada pedido o tienen una demanda inconsistente con largos 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 las especificaciones del cliente, lo que resulta en un flujo desordenado sin un patrón repetitivo. Esto generalmente requiere una distribución del proceso en la que las máquinas se agrupan en diferentes áreas del taller según su propósito o función. Este proceso de fabricación también requiere mano de obra altamente calificada y con experiencia. Además de las operaciones de fabricación como fabricantes de herramientas, máquinas y matrices, también puede aplicarse a operaciones de servicios como bufetes de abogados, consultorios médicos, talleres de reparación de automóviles y sastrerías. [ 2 ]

Lote

Los procesos por lotes producen artículos similares de forma repetida, a menudo en volúmenes mayores que los talleres de producción. La gerencia puede acumular productos para procesarlos juntos. El mayor volumen y la repetición de los requisitos permiten a la gerencia adoptar una ruta de fabricación más eficaz, ya que optimizan la capacidad y reducen significativamente los costos. Existe un flujo de línea desconectado o intermitente, dado que el trabajo en proceso se mueve entre diferentes grupos de máquinas en el taller de forma desordenada. Es más fluido que el procesamiento en talleres de producción porque el volumen es mayor y la similitud de los artículos permite al fabricante aprovechar la repetición. Las imprentas y los talleres de maquinaria que tienen contratos para grandes volúmenes de productos son ejemplos del proceso por lotes en la fabricación. Ejemplos de operaciones de servicios podrían incluir algunas oficinas, algunas operaciones en hospitales, clases universitarias y escolares y preparación de alimentos. [ 2 ]

Línea

Cuando el producto tiene una demanda constante y lo suficientemente grande, la empresa puede emplear procesos conocidos como producción en masa, como la línea de montaje y la fabricación continua. [ 2 ] En el proceso de línea de montaje, las operaciones no cambian, con un flujo estándar e ininterrumpido y una producción homogénea. Este proceso está altamente automatizado con equipos especializados. A diferencia del proceso anterior, no hay variación en la producción. Los gerentes tendrían un mayor alcance de control y se necesitarían trabajadores menos calificados, ya que la estandarización del producto significa que las unidades individuales no necesitan ser monitoreadas y controladas tan de cerca, lo que facilita el enrutamiento, la programación y el control. El proceso de línea de montaje también implica que la maquinaria está organizada según una secuencia y generalmente está conectada por un sistema de transporte automatizado, formando así un flujo de línea conectado. Esto se denomina diseño de producto. El conjunto de entradas y salidas suele ser fijo y consistente con un flujo de trabajo continuo. Un ejemplo de fabricación en línea de montaje es la fabricación de automóviles. Los lavaderos de autos, la inscripción a clases en universidades y muchos establecimientos de comida rápida son servicios que emplean líneas de montaje. [ 2 ]

Continuo

La producción continua implica que las materias primas se sometan a operaciones sucesivas, como el refinado y el procesamiento, para obtener una gama reducida de productos altamente estandarizados, caracterizados como productos básicos, 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 costo de iniciar o detener el proceso puede ser perjudicial para la empresa. Por lo tanto, los procesos suelen funcionar sin interrupciones, con un tiempo de inactividad mínimo. Los altos niveles de producción también minimizan el costo fijo promedio por unidad. El proceso se autocontrola mediante una ruta fija y automatizada, lo que limita los requisitos de mano de obra a la supervisión y el mantenimiento de la maquinaria. Las industrias que utilizan este proceso incluyen gas, productos químicos, electricidad, minerales, caucho, petróleo, cemento, papel, madera y ciertos alimentos como leche, agua, trigo, harina, azúcar y bebidas alcohólicas. [ 2 ]

Proyecto

Un proyecto es una opción de proceso añadida por algunos autores y ubicada en la esquina superior izquierda de la matriz (es decir, donde se encuentra "Producción cinematográfica" en la matriz anterior). Los proyectos son 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. [ 2 ]

Ventajas

La matriz facilita una reflexión más amplia sobre la competencia organizacional y la ventaja competitiva al incorporar las etapas del ciclo de vida del producto y la selección del o los procesos de producción para diferentes productos en su proceso de planificación estratégica. Permite que los gerentes de producción se involucren más en el proceso de planificación para que sus decisiones coincidan de manera más efectiva con las de marketing y las de la propia corporación. Todo ello resulta en predicciones más fundamentadas sobre los cambios en la industria y respuestas estratégicas adecuadas. [ 2 ]

Además, la matriz puede utilizarse para identificar oportunidades de negocio disponibles en función de las capacidades de fabricación de la empresa. Puede facilitar la toma de decisiones importantes sobre cambios en el proceso de producción y orientar las decisiones de inversión para que se ajusten a los planes de producto y proceso. Ayuda a elegir la mejor estructura de proceso y producto al entrar en un nuevo mercado y las instalaciones de fabricación adecuadas. También ayuda a identificar y supervisar el progreso de los objetivos de fabricación importantes a nivel corporativo. [ 2 ]

Desventajas

La matriz no tiene en cuenta las combinaciones del ciclo de vida del producto y del proceso que no siguen las características mencionadas anteriormente. "Alrededor del 60 por ciento de las empresas estudiadas no se ubicaron en la diagonal". [ 2 ] Los estilos de gestión y la tecnología en evolución están disminuyendo algunas de las compensaciones inherentes que se encuentran en la matriz, lo que resulta en una baja validez predictiva. [ 6 ] Sin embargo, Ahmad y Schroeder sugieren desarrollar la matriz para incluir 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 adopción de iniciativas innovadoras por parte de la empresa. [ 2 ]

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 organizativas, como el grado de integración vertical, el tamaño y el alcance geográfico de las operaciones, deberían afectar el diseño de procesos adecuado. 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 para talleres de producción por encargo y por lotes en áreas que convencionalmente se relacionaban con líneas de ensamblaje y líneas de flujo. [ 6 ]

La matriz es estática y sus dimensiones son demasiado simples. Se basa en los productos actuales de la empresa, pero no considera la naturaleza dinámica de sus entornos operativos. Los procesos deben diseñarse teniendo en cuenta la evolución de la oferta de productos y las proyecciones de ofertas futuras. [ 6 ]

Referencias

  1. ↑ Robert H. Hayes y Steven C. Wheelwright, La dinámica de los ciclos de vida de los procesos y productos , Harvard Business Review , marzo de 1979, consultado el 4 de marzo de 2025.
  2. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 Inman, R. Anthony. " MATRIZ PRODUCTO-PROCESO" . Referencias para negocios . Recuperado el 4 de septiembre de 2018 .
  3. ↑ Spencer, M. S; Cox, J. f (1995). "Análisis de la matriz producto-proceso y la fabricación repetitiva". International Journal of Production Research . 33 (5): 1275– 1294. doi : 10.1080/00207549508930209 .
  4. 1 2 3 4 5 Bhurchand, Jain; Gajendra, K. Adil; Usha, Ananthakumar (2013). "Un instrumento para medir factores de efectividad de fabricación estratégica basado en el modelo de Hayes y Wheelwright". Journal of Manufacturing Technology Management . 24 (6): 812– 829. doi : 10.1108/JMTM-11-2011-0102 .
  5. 1 2 3 Bhurchand, Jain; Gajendra, K. Adil; Usha, Ananthakumar (2016). "Investigando los paradigmas alternativos de la competencia en la fabricación: un estudio empírico". Journal of Manufacturing Technology Management . 27 (6): 814– 818. doi : 10.1108/JMTM-10-2015-0083 .
  6. 1 2 3 Pekka, Helkiö; Antti, Tenhiälä (2013). "Una perspectiva teórica de contingencia para la matriz producto-proceso". International Journal of Operations & Production Management . 33 (2): 216– 244. doi : 10.1108/01443571311295644 .