ARQUITECTURA MODULAR

INTRODUCCION

NPD (nuevo desarrollo de producto)

La modularización se maneja como una NPD

La modularización se refiere a la oportunidad para mezclar y coincidir componentes en el diseño de un producto modular en el cual las interfaces estándar entre componentes son especificadas para permitir un rango de variación de los componentes al ser sustituidos en una arquitectura.

En una estrategia de diseño modular, la incompatibilidad de componentes y los problemas de compatibilidad de interfaces deben considerarse seriamente.

El grado de modularización inherente a un producto depende en gran medida el número de componentes y las limitaciones de la interfaz compartida entre los componentes, módulos, sub-sistemas, y sistemas.

La complejidad de un sistema es aún mayor si se introducen componentes nuevos para la empresa (NTF) en la empresa.

El estudio de Clark (1989) en la industria automotriz mostro que la combinación de un alto porcentaje de piezas únicas e importantes, crean un complejo proceso de planificación que requiere mucho más tiempo. Clark sostuvo también que el proceso de planificación sería más complejo con un mayor uso de componentes únicos lo que implica que los problemas de diseño sería intrínsecamente más difíciles y por ende se necesitaría participación de más gente.

En este trabajo, se centran en el tema de la modularización en el desarrollo de nuevos productos en el diseño de detalle, teniendo como unidad de análisis un cuadro negro en el que la especificación funcional (incluida la planificación de actividades) es fijado por el comprador, mientras que el ingeniería de detalle (incluyendo el diseño, compras, y las actividades de fabricación) es la responsabilidad del proveedor.

DEFINICION ARQUITECTURA

En la literatura NPD la arquitectura se enfoca en los componentes físicos y su unión y relación con otros componentes.

Ulrich (1995) define el producto de arquitectura como el régimen por el cual la función del producto se destina a componentes físicos, es decir, la disposición de los elementos funcionales y la asignación de los elementos funcionales a los

componentes físicos y la especificación de las relaciones entre los componentes físicos.

Christensen y Rosenbloom (1995) define producto como un sistema formado por componentes que se relacionan entre si en una arquitectura diseñada. Cada componente también puede ser visto como un sistema, que comprende sub sistemas que se relacionan con los otros y también están definidos por un diseño de arquitectura.

Hsuan (1999a) hizo la distinción entre los componentes de arquitectura abierta y cerrada.

o Componentes de arquitectura abierta no están contenidos en si mismos, sino que una función de las piezas están trabajando juntos donde las interdependencias tecnológicas compartidas entre estos componentes son cruciales.

o Componentes de la arquitectura cerrada están usualmente soportados por un conjunto de componentes de arquitectura abierta con el fin de lograr la plena funcionalidad y rendimiento.

Meyer y Utterback (1993), una plataforma de producto abarca el diseño y los componentes compartidos por un conjunto de productos. Ellos definen una familia de productos como productos que comparten una plataforma común pero teniendo especificada la función y funcionalidad requerida por los diferentes tipos de clientes.

MODULARIZACION

Schaefer (1999) declaro que “el diseño modular es caracterizado por el diseño de grupos separados por la estandarización de interfaces que gobiernan la forma de un sub sistema para adaptarse a un producto entero…(permitiendo) la empresa mezclar y combinar componentes de diferentes versiones de un producto

Meyer y Utterback (1993), resaltaron la importancia de la planeación temprana y que el desarrollo de nuevas plataformas de productos también debía ir

acompañada de altos niveles de modularidad y enfatizar en las capas de tecnología dentro de la arquitectura de un producto.

La modularidad en el diseño permite a una empresa centrarse mas fácilmente en áreas criticas de la tecnología, para avanzar en el interior. La modularidad también permite que la empresa actualice los componentes con nuevas y mejores variaciones de proveedores.

La modularización en este documento se refiere a las oportunidades para mezclar y combinar los componentes en el diseño modular de un producto, en el cual las interfaces estándar entre componentes son bien especificadas para permitir un rango de variación de componentes para ser sustituidos en la arquitectura de un producto (Hsuan 1999a, 1999b).

La mezcla y combinación de componentes solo es posible cuando las interfaces entres ellos se estandarizan.

VENTAJAS DE LA MODULARIZACION

Baldwin y Clark (1993) la modularidad marca el ritmo de la innovación, ya que reduce el tiempo en el que los lideres tienen que responder a los competidores y el uso de la modularidad en el diseño puede estimular la innovación asi como los fabricantes pueden probar de forma independiente con nuevos productos y conceptos.

Schaefer (1999) dice que centrarse en la modularidad incrementa la variedad de un producto.

Los diseños modulares pueden reducir el costo de mejorar la variedad de la línea de un producto,

El proceso de mezclar y combinar puede ayudar a las empresas en el aprendizaje de la interaccion entre los componentes.

El uso de componentes modulares no solo provee un largo numero de variaciones, esto también reduce el costo de manufactura (Shirley 1990).

RESTRICCIONES IMPUESTAS POR LA MODULARIZACION

La modularización se logra mediante la separación dentro de las reglas visibles de diseño y parámetros ocultos de diseño, y esto es beneficioso solo si la separación es precisa, no ambigua y completa.

Los sistemas modulares son más difíciles de diseñar que los sistemas interconectados.

Uno de los problemas es que los diseñadores de los sistemas modulares deben saber mucho sobre el funcionamiento interno del producto o proceso

Otro problema es que un imperfecto en la modularizacion suele aparecer cuando los modulos se unen y funcionan escasamente como un todo integrado.

Por otra parte en las empresas que deciden seguir el diseño modular se deben tener experiencia en la formulación de nuevas relaciones financieras y contratos de trabajo, y ellos deben participar en empresas de tecnologías innovadoras y alianzas (Baldwin y Clark, 1999).

También se ha sostenido que el uso de la estandarización de componentes para soportar la personalización masiva puede incrementar el costo de los materiales (Feitzinger y Lee, 1997).

La innovación sistemática es más difícil en los sistemas modulares en la medida en que puede destruir la compatibilidad entre los componentes, asi como se espera que la innovación tenga lugar en dentro de los componentes externos compatibles (Langlois y Robertson, 1992).

La decisión de modularidad debe tomarse con el grado de indenpendencia entre el proveedor y el comprador, el grado de personalización de los productos, el valor de las entradas y efectos de compatibilidad de interfaces (Hsuan, 1999a).

Actividades y procesos se pueden analizar en tres etapas: planificación, diseño y fabricación. Las actividades de la fase de planificación son a menudo relacionadas con la definición de las especificaciones funcionales del nuevo producto, Las etapas de diseño y fabricación se refieren a menudo como la fase de ingeniería de detalle

Un componente se define como una porción físicamente distinta de la del producto que incorpora un concepto de diseño básico (Clark, 1985) y realiza una función bien definida (Henderson y Clark, 1990).

Las actividades de desarrollo de un componente pueden ser llevadas a cabo en la empresa o subcontratado.

los componentes externos pueden ser clasificados en tres categorías: propiedad del proveedor, los detalles controlados, y los componentes de caja negra.

Componentes de caja Negra

Mientras que la especificación funcional es fijada por el comprador, la responsabilidad de ingeniería de detalle se establece por completo en manos del proveedor.

2.1 El papel de la innovación modular en el diseño de caja negra

Henderson y Clark (1990) define la innovación modular como "una innovación que cambia sólo las relaciones entre los conceptos de la base de diseño de una tecnología. Es una innovación que cambia la base de diseño de un concepto sin cambiar la arquitectura del producto.

Christensen y Rosenbloom (1995) lo describieron como" la introducción de componentes nuevos de tecnología dentro de una arquitectura de producto esencialmente sin cambios.

5. Conclusión

Este documento habla sobre el concepto de modularización como una nueva estrategia de desarrollo de producto a nivel de productos de diseño detallado.

La unidad de análisis es una caja negra en la cual las especificaciones funcionales (incluyendo la planificación de actividades) son impuestas por el comprador mientras que

la ingeniería detallada (incluyendo diseño, compra y actividades de manufactura) es responsabilidad del proveedor.

La complejidad del sistema se ve acentuada por la inserción de componentes nuevos para la firma (NTF).

Tales componentes introducen incertidumbres en la especificación de la interfaz respecto a otros componentes reduciendo la oportunidad de mezclar y coincidir de los componentes.

La contribución principal de este trabajo radica en la obtención y aplicación de un modelo matemático para evaluar la arquitectura modular de un producto determinado.

Más concretamente, la función de modularización evalúa modularización con respecto a la composición de componentes NTF, el grado de sustituibilidad, y las limitaciones de la interfaz.

La función se reduce de forma no-lineal de una arquitectura perfecta-modular (es decir, sin componentes NTF) a una arquitectura perfecta, integral (es decir, sin componentes estándar).