Fabricación
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Fabricación de un automóvil por Tesla
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Control de procesos

La manufactura es la producción de bienes mediante el uso de 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 primario se transforman en productos terminados.a gran escala. Dichos bienes pueden venderse a otros fabricantes para la producción de otros productos más complejos (como aviones , electrodomésticos , muebles , equipos deportivos o automóviles ) o distribuirse a través de la industria terciaria a los usuarios finales y consumidores (generalmente a través de mayoristas , que en gire a 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 requerida.

La fabricación moderna incluye todos los procesos intermedios necesarios 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 la ingeniería y el diseño industrial. Entre los principales fabricantes de América del Norte se incluyen General Motors Corporation , General Electric , Procter & Gamble , AbbVie , General Dynamics , Boeing , Pfizer y Fiat Chrysler Automobiles . Los ejemplos en Europa incluyen Volkswagen Group , Siemens , BASF , Airbus , Michelin y Unilever . Los ejemplos en Asia incluyen Toyota , Yamaha, Panasonic , LG , Samsung , Godrej & Boyce y Tata Motors .

Etimología

La palabra manufactura del inglés moderno probablemente se deriva de la manufactura del francés medio ("proceso de fabricación"), que a su vez se origina en el latín clásico manū ("mano") y la facture del francés medio ("hacer"). Alternativamente, la palabra inglesa puede haberse formado independientemente de manufact ("hecho por manos humanas") y facture inglesas anteriores . [2] Su uso más temprano en el idioma inglés se registró a mediados del siglo XVI para referirse a la fabricación de productos a mano. [3] [4]

Historia y desarrollo

Prehistoria e historia antigua

Ver también: Industria (arqueología) , Tecnología prehistórica y Tecnología antigua
Núcleo de pedernal para hacer cuchillas, c. 40000 BP

Los antepasados ​​humanos fabricaron objetos utilizando piedra y otras herramientas desde mucho antes de la aparición del Homo sapiens hace aproximadamente 200.000 años. [5] Los primeros métodos de fabricación de herramientas de piedra , conocidos como la " industria " de Oldowan , se remontan al menos a hace 2,3 millones de años, [6] con la evidencia directa más temprana del uso de herramientas encontrada en Etiopía dentro del Gran Valle del Rift , que data de se remonta a hace 2,5 millones de años. [7] Para fabricar una herramienta de piedra, se golpeó un " núcleo " de piedra dura con propiedades específicas de formación de escamas (como el pedernal ) con una piedra de martillo.. Esta descamación produjo bordes afilados que podrían usarse como herramientas, principalmente en forma de picadores o raspadores . [8] Estas herramientas ayudaron enormemente a los primeros humanos en su estilo de vida de cazadores-recolectores para formar otras herramientas con materiales más blandos como hueso y madera. [9] 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 un solo núcleo de piedra. [8] La formación de escamas a presión , en la que se podía utilizar un punzón de madera, hueso o asta para dar forma muy fina a una piedra, se desarrolló durante laPaleolítico superior , comenzando hace aproximadamente 40.000 años. [10] 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 utilizaron junto con otras herramientas de piedra, incluidos proyectiles , cuchillos y raspadores, así como herramientas fabricadas con materiales orgánicos como madera, hueso y asta. [11]

Una espada o una 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 suficientemente altas. [12] 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 endurecerse lo suficiente como para ser adecuado para la fabricación de herramientas. [12] El bronce es una aleación de cobre con estaño; este último, que se encuentra en relativamente pocos depósitos a nivel mundial, hizo que transcurriera mucho tiempo antes de que el verdadero bronce de estaño se generalizara. Durante la Edad del Bronce, el bronce fue un gran avance sobre la piedra como material para la fabricación de herramientas, tanto por sus propiedades mecánicas como resistencia y ductilidad como porque se podía fundir en moldes para hacer objetos de formas intrincadas. Bronce tecnología de construcción naval significativamente avanzada con mejores herramientas y clavos de bronce, que reemplazó el antiguo método de unir tablas del casco con cuerdas tejidas a través de agujeros perforados. [13] La Edad del Hierro se define convencionalmente por la fabricación generalizada de armas y herramientas que utilizan hierro y acero en lugar de bronce. [14]La fundición de hierro es más difícil que la fundición de estaño y cobre porque el hierro fundido requiere trabajo en caliente y solo se puede fundir en hornos especialmente diseñados. Se desconoce el lugar y el momento 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. [15]

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. [16] A los mesopotámicos se les atribuye la invención de la rueda . El mecanismo de rueda y eje apareció por primera vez con la rueda de alfarero , inventada en Mesopotamia (el actual Irak) durante el quinto milenio antes de Cristo. [17] Papel egipcio hecho de papiro , así como cerámica., fueron producidos en serie y exportados a toda la cuenca mediterránea. Las primeras técnicas de construcción utilizadas por los antiguos egipcios utilizaban ladrillos compuestos principalmente de arcilla, arena, limo y otros minerales. [18]

Medieval y moderno temprano

Bastidor de almacenamiento en Ruddington Framework Knitters 'Museum

La Edad Media vio un cambio radical en la tasa de nuevos inventos, innovaciones en las formas de administrar los medios de producción tradicionales y el crecimiento económico. La fabricación de papel , una tecnología china del siglo II, se trasladó a Oriente Medio cuando un grupo de fabricantes de papel chinos fueron capturados en el siglo VIII. [19] La tecnología de fabricación de papel se extendió a Europa con la conquista omeya de Hispania . [20] Se estableció una fábrica de papel en Sicilia en el siglo XII. En Europa, la fibra para fabricar pulpa para la fabricación de papel se obtenía a partir de trapos de lino y algodón. Lynn Townsend White Jr.atribuyó a la rueca el aumento de la oferta de trapos, lo que condujo a un papel barato, que fue un factor en el desarrollo de la imprenta. [21] 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. C. [12] [22] El armazón para medias , que fue inventado en 1598, aumentó el número de nudos por minuto de una tejedora de 100 a 1000. [23]

Primera y segunda revolución industrial

Artículos principales: Revolución industrial y Segunda revolución industrial
Un telar de Roberts en un cobertizo de tejidos 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. [24] Esta transición incluyó pasar de los métodos de producción manual a las máquinas , la fabricación de nuevos productos químicos y los procesos de producción de hierro , el uso cada vez mayor de la energía del vapor y del agua , el desarrollo de máquinas herramienta y el surgimiento del sistema de fábrica mecanizada . La Revolución Industrial también condujo a un aumento sin precedentes en la tasa de crecimiento de la población. Textilesfueron 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. [25] : 40 La rápida industrialización comenzó en Gran Bretaña, comenzando con el hilado mecanizado en la década de 1780, [26] con altas tasas de crecimiento en la energía de vapor y la producción de 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 que emergen en Bélgicay Estados Unidos y luego textiles en Francia. [25]

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 el hilado y el tejido mecanizados, se desaceleró y sus mercados maduraron. Las innovaciones desarrolladas a finales del período, como la adopción cada vez mayor de locomotoras, barcos de vapor y barcos de vapor, fundición de hierro de explosión en caliente y nuevas tecnologías, como el telégrafo eléctrico , ampliamente introducidas en las décadas de 1840 y 1850, no eran lo suficientemente potentes para impulsar altas tasas de crecimiento. El rápido crecimiento económico comenzó a ocurrir después de 1870, como resultado 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 , producción en masa, líneas de montaje , sistemas de redes eléctricas , la fabricación a gran escala de máquinas herramienta y el uso de maquinaria cada vez más avanzada en fábricas de vapor. [25] [27] [28] [29]

Sobre la base de las mejoras en las bombas de vacío y la investigación de materiales, las bombillas incandescentes se volvieron prácticas para uso general a fines de la década de 1870. Esta invención tuvo un efecto profundo en el lugar de trabajo porque las fábricas ahora podían tener trabajadores de segundo y tercer turno. [30] La producción de calzado se mecanizó a mediados del siglo XIX. [31] La producción en masa de máquinas de coser y maquinaria agrícola , como segadoras, se produjo entre mediados y finales del siglo XIX. [32] Las bicicletas se produjeron en masa a partir de la década de 1880. [32] Las fábricas de vapor se generalizaron, aunque la conversión de la energía hidráulica a vapor se produjo en Inglaterra antes que en los EE . UU. [33]

Fabricación 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 del práctico motor de CC y el motor de CA , fue más rápida entre 1900 y 1930, ayudada por el establecimiento de empresas eléctricas con estaciones centrales y la reducción de los precios de la electricidad de 1914 a 1930. 1917. [34] Los motores eléctricos permitieron una mayor flexibilidad en la fabricación y requirieron menos mantenimiento que los ejes de línea y las correas. Muchas fábricas vieron un aumento del 30% en la producción solo por cambiar a 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 de albañil en Muncie, Indiana , EE. UU. alrededor de 1900. El nuevo proceso automatizado utilizó máquinas de soplado de vidrio para reemplazar 210 sopladores y ayudantes de vidrio artesanales. Se utilizó un pequeño camión eléctrico para manipular 150 docenas de botellas en un momento en el que anteriormente una carretilla de mano transportaba 6 docenas. Las batidoras eléctricas reemplazaron a los hombres con palas que manipulaban arena y otros ingredientes que se introducían en el horno de vidrio. Una grúa aérea eléctrica reemplazó a 36 jornaleros para mover cargas pesadas por la fábrica. [35]

La producción en masa se popularizó a finales de los años 1910 y 1920 por la Ford Motor Company de Henry Ford , [36] que introdujo los motores eléctricos en la entonces conocida técnica de producción en cadena o secuencial. Ford también compró o diseñó y construyó máquinas herramienta y accesorios para propósitos especiales, como prensas taladradoras de husillo múltiple que podían perforar cada orificio en un lado de un bloque de motor en una operación y una fresadora de cabezal múltiple que podía mecanizar simultáneamente 15 bloques de motor sostenidos en una accesorio único. Todas estas máquinas herramienta se organizaron sistemáticamente en el flujo de producción y algunas tenían carros especiales para enrollar artículos pesados ​​en la posición de mecanizado. Producción del Ford Modelo Tutilizó 32.000 máquinas herramientas. [37]

La manufactura esbelta (también conocida como manufactura justo a tiempo), que es un método de producción destinado principalmente a reducir los tiempos dentro del sistema de producción, así como los tiempos de respuesta de los proveedores y los clientes, se desarrolló en Toyota en Japón en la década de 1930. [38] [39] 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 migró más tarde a Toyota. [40] Las noticias se difundieron a los países occidentales desde Japón en 1977 en dos artículos en inglés: uno se refirió a la metodología como el "sistema Ohno", después de Taiichi Ohno , quien fue fundamental en su desarrollo dentro de Toyota. [41]El otro artículo, de los autores de Toyota en una revista internacional, proporcionó detalles adicionales. [42] Finalmente, esa y otra publicidad se tradujo en implementaciones, comenzando en 1980 y luego multiplicándose rápidamente en toda la industria en los Estados Unidos y otros países. [43]

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
  • Fabricación ágil
  • Fabricación
  • Fabricación flexible
  • Fabricación justo a tiempo
  • Manufactura esbelta
  • Ingeniería de Manufactura
  • La personalización en masa
  • Producción en masa
  • Control numerico
  • Prefabricación
  • Fabricación rápida
  • Sistema de fabricación reconfigurable
  • Sistema de posicionamiento de alto rendimiento

Política industrial

Artículo principal: Política industrial

Economía de la fabricación

Las tecnologías emergentes han proporcionado un nuevo crecimiento en las oportunidades de empleo de fabricación avanzada en el cinturón de fabricación de los Estados Unidos . La fabricación proporciona un importante apoyo material para la infraestructura nacional y para la defensa nacional .

Por otro lado, la mayor parte de la fabricación puede implicar importantes costes sociales y medioambientales. Los costos de limpieza de los desechos peligrosos , por ejemplo, pueden superar los beneficios de un producto que los crea. Los materiales peligrosos pueden exponer a los trabajadores a riesgos para la salud. Estos costos ahora son bien conocidos y hay un esfuerzo para abordarlos mejorando la eficiencia , reduciendo los desechos, utilizando simbiosis industrial y eliminando los productos químicos nocivos.

Los costes negativos de fabricación también pueden abordarse legalmente. Los países desarrollados regulan la actividad manufacturera con leyes laborales y leyes ambientales . En todo el mundo, los fabricantes pueden estar sujetos a regulaciones e impuestos a la contaminación para compensar los costos ambientales de las actividades de fabricación . Los sindicatos y los gremios de artesanos han desempeñado 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 los países desarrollados pueden no estar disponibles en el tercer mundo . Derecho de daños y responsabilidad por productosimponer costes adicionales a la fabricación. Se trata de dinámicas significativas en el proceso en curso, que se ha producido en las últimas décadas, de industrias manufactureras 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".

La seguridad

La fabricación tiene desafíos únicos de salud y seguridad y ha sido reconocida por el Instituto Nacional de 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. [44] [45]

Fabricación e inversión

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

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

  • La naturaleza y las fuentes de las variaciones considerables que ocurren a nivel nacional en los niveles de manufactura y crecimiento económico industrial más amplio;
  • Competitividad; y
  • Atractivo para los inversores extranjeros directos.

Además de las descripciones generales, los investigadores han examinado las características y factores que afectan aspectos clave particulares del desarrollo de la fabricación. Han comparado la producción y la inversión en una variedad de países occidentales y no occidentales y han presentado estudios de casos de crecimiento y desempeño en importantes industrias individuales y sectores económicos de mercado. [46] [47]

El 26 de junio de 2009, Jeff Immelt , director ejecutivo de General Electric, pidió a Estados Unidos que aumentara su base de empleo de fabricación al 20% de la fuerza laboral, comentando que Estados Unidos ha subcontratado demasiado en algunas áreas y ya no puede depender de el sector financiero y el gasto de los consumidores para impulsar la demanda. [48] Además, mientras que la industria manufacturera de EE. UU. Se desempeña bien en comparación con el resto de la economía estadounidense, las investigaciones muestran que se desempeña mal en comparación con la manufactura en otros países con salarios altos. [49] Un total de 3,2 millones, uno de cada seis empleos de fabricación en Estados Unidos, desaparecieron entre 2000 y 2007. [50] En el Reino Unido, EEF , la organización de fabricantes ha impulsado los llamamientos para 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 valor total de producción manufacturera en dólares estadounidenses para el año señalado según el Banco Mundial . [51]

Lista de países por producción manufacturera
RangoPaís o RegiónMillones de $ USAño
 Mundo13,739,2512019
1 porcelana3.853.8082020
2 Estados Unidos2,341,8472019
3 Japón1.027.9672018
4 Alemania678,2922020
5 Corea del Sur406,7562020
6 India339,9832020
7 Italia280,4362020
8 Francia241,7152020
9 Reino Unido227.1442020
10 Indonesia210,3962020
11 Rusia196,6492020
12 México185.0802020
13 Canadá159,7242017
14 Irlanda153,3112020
15 España143,0522020
dieciséis Brasil141,1492020
17 pavo135.5962020
18  Suiza133,7662020
19 Tailandia126.5962020
20 Países Bajos99,9402020
21 Polonia99,1462019
22 Arabia Saudita90,7742020
23 Australia76,1232020
24 Malasia75,1012020
25 Singapur69,8202020
26 Austria67,8812020
27 Suecia67,1462020
28 Filipinas63,8832020
29 Bélgica63,2262020
30 Egipto58,7902020
31 Venezuela58.2372014
32 Bangladesh57.2832019
33 Nigeria54,7602020
34 República Checa53.1892020
35 Argentina53,0942020
36 Puerto Rico49,7572020
37 Dinamarca47,7622020
38 Vietnam45,2732020
39 Israel42,9062019
40 Argelia40,7962019
41 Rumania38,4042020
42 Iran38.1742019
43 Finlandia37,5202020
44 Emiratos Árabes Unidos36,7272019
45 Sudáfrica34,8042020
46 Pakistán30,4522020
47 Colombia29,8942020
48 Perú29,7012019
49 Hungría27,9562020
50 Portugal27,4082020

Procesos de manufactura

  • Lista de procesos de fabricación
  • Gestión del proceso de fabricación

Control

  • Gestión
    • Lista de temas de gestión
    • Gestión de calidad total
  • Control de calidad
    • Six Sigma

Ver también

Artículo principal: Esquema de fabricación
  • Lista de las empresas manufactureras más grandes por ingresos
  • Robot industrial
  • Ingeniería de Manufactura
  • Fabricación de procesos
  • Fabricación en los Estados Unidos
  • Ingeniería Industrial
  • Fabricación avanzada
  • Fabricación de metal
  • Microfabricacion
  • Fabricación de ópticas
  • Fabricación de dispositivos semiconductores
  • Biofabricación
  • Fabricación de mesoescala
  • Fabricación cibernética
  • Taylorismo / Gestión científica
  • Fordismo

Referencias

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Fuentes

  • Kalpakjian, Serope; Steven Schmid (agosto de 2005). Fabricación, Ingeniería y Tecnología . Prentice Hall . págs. 22–36, 951–88. ISBN 978-0-13-148965-3.

enlaces externos

  • Cómo se hacen las cosas cotidianas : presentaciones de video
  • Grant Thornton IBR 2008 Enfoque en la industria manufacturera
  • EEF, la organización de fabricantes - grupo industrial que representa a los fabricantes del Reino Unido
  • Habilitación del hilo digital para la fabricación inteligente
  • Evidencias de la historia de la fabricación de metales
  • Sector manufacturero de la Agenda Nacional de Investigación Ocupacional , EE. UU., 2018.
  • "Manufacturas"  . Nueva Enciclopedia Internacional . 1905.


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