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Diseño y desarrollo de productos 0000uullrriicchh((ii--xxvviiiiii))..iinndddd ii 2277//88//0088 1199::4488::5566 0000uullrriicchh((ii--xxvviiiiii))..iinndddd iiii 2277//88//0088 1199::4488::5577 Diseño y desarrollo de productos Cuarta edición Karl T. Ulrich University of Pennsylvania Steven D. Eppinger Massachusetts Institute of Technology Revisión técnica: Sergio Romero Hernández Instituto Tecnológico Autónomo de México Abiud Flores Valentín Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, Campus Monterrey MÉXICO • BOGOTÁ • BUENOS AIRES • CARACAS • GUATEMALA • LISBOA MADRID • NUEVA YORK • SAN JUAN • SANTIAGO • AUCKLAND • LONDRES • MILÁN MONTREAL • NUEVA DELHI • SAN FRANCISCO • SÃO PAULO • SINGAPUR SAN LUIS • SIDNEY • TORONTO 0000uullrriicchh((ii--xxvviiiiii))..iinndddd iiiiii 2277//88//0088 1199::4488::5577 Director Higher Education: Miguel Ángel Toledo Castellanos Director editorial: Ricardo Alejandro del Bosque Alayón Editor sponsor: Pablo E. Roig Vázquez Coordinadora editorial: Marcela I. Rocha Martínez Editor de desarrollo: Edmundo Carlos Zúñiga Gutiérrez Supervisor de producción: Zeferino García García Traductor: Jorge Humberto Romo Muñoz DISEÑO Y DESARROLLO DE PRODUCTOS Cuarta edición Prohibida la reproducción total o parcial de esta obra, por cualquier medio, sin la autorización escrita del editor. Educación DERECHOS RESERVADOS © 2009 respecto a la segunda edición en español por McGRAW-HILL/INTERAMERICANA EDITORES, S.A. DE C.V. A Subsidiary of The McGraw-Hill Companies, Inc. Prolongación Paseo de la Reforma 1015, Torre A Piso 17, Colonia Desarrollo Santa Fe, Delegación Álvaro Obregón C.P. 01376, México, D. F. Miembro de la Cámara Nacional de la Industria Editorial Mexicana, Reg. Núm. 736 ISBN-13: 978-970-10-6936-3 (ISBN 970-10-4793-1 anterior) Traducido de la cuarta edición de: PRODUCT DESIGN AND DEVELOPMENT Copyright © MMVIII by The McGraw-Hill Companies. All rights reserved. 0-07-310142-7 0123456789 09765432108 Impreso en México Printed in Mexico 0000uullrriicchh((ii--xxvviiiiii))..iinndddd iivv 2277//88//0088 1199::4488::5588 Dedicado a los profesionistas que compartieron sus experiencias con nosotros y a los grupos de desarrollo de producto que esperamos se beneficiarán de esas experiencias. 0000uullrriicchh((ii--xxvviiiiii))..iinndddd vv 2277//88//0088 1199::4488::5588 Acerca de los autores Karl T. Ulrich Universidad de Pennsylvania es profesor CIBD (Center for Innovation in Product Development) de la Escuela Wharton de la Universidad de Pennsylvania, y también profesor de ingeniería me- cánica. Recibió sus grados de licenciatura en ciencias, master en ciencias y doctor en ciencias en Ingeniería Mecánica del MIT. El profesor Ulrich ha dirigido los tra- bajos de desarrollo de numerosos productos, incluyendo aparatos médicos y artícu- los deportivos, y es fundador de varias empresas basadas en tecnología. Por su tra- bajo, ha recibido 18 patentes. Su investigación actual está relacionada con la innovación tecnológica, diseño de productos y problemas ambientales. Steven D. Eppinger Instituto Tecnológico de Massachusetts es profesor LFM (Leader for Manufacturing) de la General Motors en ciencias de administración, decano adjunto en la Escuela Sloan de Administración del Insti- tuto Tecnológico de Massachusetts, y también es profesor de Sistemas de Ingenie- ría en el MIT. Recibió sus grados de licenciatura en ciencias, master en ciencias y doctor en ciencias en Ingeniería Mecánica del MIT. Se especializa en la adminis- tración de procesos complejos de desarrollo y ha trabajado extensamente en la in- dustria del automóvil, electrónica, aeroespacial, aparatos médicos y bienes de ca- pital empleados para la producción. Su investigación actual está enfocada a la creación de prácticas mejoradas para desarrollo del producto y técnicas de admi- nistración de proyectos. vi 0000uullrriicchh((ii--xxvviiiiii))..iinndddd vvii 2277//88//0088 1199::4488::5599 Prefacio Este libro contiene material desarrollado para cursos interdisciplinarios sobre desarrollo del producto que impartimos en clase. Entre los participantes en estos cursos se encuentran estudiantes ya egresados de ingeniería, estudiantes de diseño industrial y estudiantes de administración de empresas. Si bien destinamos este libro a audiencias interdisciplinarias a nivel de egresados, numerosos cursos para graduados y para estudiantes en diseño de ingeniería han encontrado útil el mate- rial; Diseño y desarrollo de productos es también para profesionistas ya estableci- dos. De hecho, no podríamos evitar escribir para una audiencia de profesionistas porque casi todos nuestros estudiantes son profesionistas que han trabajado ya sea en el desarrollo de productos o en funciones estrechamente a ello relacionadas. Este libro mezcla las perspectivas de marketing, diseño y manufactura en un solo planteamiento al desarrollo del producto. En consecuencia, damos al estu- diante toda clase de apreciación para las realidades de la práctica industrial y para las complejas y esenciales funciones que desempeñan diversos miembros de gru- pos de desarrollo del producto. Para profesionales industriales, en particular, damos un conjunto de métodos de desarrollo del producto que de inmediato pue- den poner en práctica en proyectos de desarrollo. En la comunidad académica existe en la actualidad un debate en cuanto a si el diseño debe impartirse básicamente estableciendo una base de teoría o comprome- tiendo al estudiante en prácticas supervisadas de manera superficial. Para la activi- dad más general del diseño y desarrollo del producto, rechazamos ambos métodos cuando se llevan a sus extremos. La teoría sin práctica es ineficiente porque hay muchos matices, excepciones y sutilezas a aprender en situaciones prácticas y por- que algunos trabajos necesarios simplemente carecen de bases firmes. Con dema- siada facilidad, la práctica sin guía también resulta en frustración y fracaso en la explotación del conocimiento que profesionistas e investigadores exitosos en el desarrollo del producto han acumulado durante mucho tiempo. El desarrollo del producto, en este sentido, es como navegar: la experiencia se gana con práctica, pero un poco de teoría (y hasta triquiñuelas) de cómo funcionan las velas y de ins- trucción en la mecánica de operar un bote pueden ser de gran ayuda. Tratamos de alcanzar un punto de equilibrio entre teoría y práctica mediante nuestro énfasis en métodos. Los métodos que presentamos son por lo general pro- cedimientos que se dan paso a paso para completar trabajos, pero raras veces con- tienen teoría pura y concisa. En algunos casos, los métodos son apoyados en parte por una larga tradición de investigación y práctica, como en el capítulo referente a economía de desarrollo del producto; en otros casos, los métodos son un extracto de técnicas relativamente recientes y a propósito, como en el capítulo sobre diseño para manufacturas. En todos los casos, los métodos son un planteamiento concre- to para resolver un problema de desarrollo del producto. De acuerdo con nuestra vii 0000uullrriicchh((ii--xxvviiiiii))..iinndddd vviiii 2277//88//0088 1199::4488::5599 viii Prefacio experiencia, el desarrollo del producto se aprende mejor si se aplican métodos es- tructurados en un trabajo de proyecto vigente, ya sea en situaciones industriales o académicas. Por lo tanto, tratamos que este libro se use como guía para completar trabajos de desarrollo ya sea en el contexto de un proyecto en curso o en la prác- tica industrial. Un ejemplo industrial práctico ilustra todo método en este libro. Escogimos usar productos diferentes como ejemplos para cada capítulo en lugar de llevar el mismo ejemplo en todo el libro; presentamos esta variedad porque pensamos que el libro será más interesante y porque esperamos ilustrar que los métodos se pue- den aplicar a una amplia variedad de productos, desde equipo para boliches hasta jeringas. Diseñamos el libro para hacerlo modular en toda extensión de la palabra, for- mado por 16 capítulos independientes. Cada capítulo presenta un método de desa- rrollo para una parte específica del proceso de desarrollo del producto. El princi- pal beneficio del método modular es que cada capítulo se puede usar de manera independiente del resto del libro. En esta forma, profesores, estudiantes y practi- cantes pueden tener fácil acceso sólo al material que encuentren más útil. Esta cuarta edición del libro incluye revisiones hechas a todo el libro, ejemplos y datos actualizados, explicaciones ampliadas y nuevas ideas provenientes de re- cientes investigaciones e innovaciones en la práctica. Para complementar el texto, hemos desarrollado una página web en Internet con intención de que sea fuente para instructores, estudiantes y practicantes. Man- tendremos actualizada esta página con más obras de referencias, ejemplos y víncu- los con fuentes existentes relacionadas con temas de desarrollo del producto en cada capítulo. Por favor use esta información vía la Internet en www.ulrich-eppinger. net. La aplicación de métodos estructurados al desarrollo del producto facilita el es- tudio y mejoramiento de procesos de desarrollo. Esperamos, de hecho, que los lectores usarán las ideas de este libro como semillas para la creación de sus pro- pios métodos de desarrollo, adaptados de manera única a sus personalidades, ta- lentos y entorno empresarial. Invitamos a los lectores a compartir sus experiencias con nosotros y que nos den sugerencias para mejorar este material. 0000uullrriicchh((ii--xxvviiiiii))..iinndddd vviiiiii 2277//88//0088 1199::4488::5599 Agradecimientos Cientos de personas colaboraron en mayor o menor medida en este libro. Agra- decemos a numerosos industriales los datos, ejemplos e ideas que nos dieron. Apreciamos la ayuda que hemos recibido de gran cantidad de colegas, asistentes de investigación y personal de apoyo, de nuestros promotores y del grupo de McGraw- Hill. En verdad no hubiéramos terminado este proyecto sin la cooperación y colabo- ración de muchos profesionales, colegas y amigos. Gracias para todos. El apoyo financiero para gran parte del desarrollo de este libro ha provenido de la Fundación Alfred P. Sloan, de los Líderes del MIT para el Programa de Manu- facturas, y del Centro del MIT para Innovación en Desarrollo del Producto. Muchos industriales ya establecidos nos ayudaron a recolectar datos y ejem- plos de desarrollo. En particular nos gustaría agradecer a los siguientes: Richard Ahern, Liz Altman, Lindsay Anderson, Terri Anderson, Mario Belsanti, Mike Benjamin, Scott Beutler, Bill Burton, Michael Carter, Jim Caruso, Pat Casey, Vic- tor Cheung, David Cutherell, Tim Davis, Tom Davis, John Elter, George Favaloro, David Fitzpatrick, Marc Filerman, Gregg Geiger, Anthony Giordano, David Gor- don, Kamala Grasso, Matt Haggerty, Rick Harkey, Matthew Hern, Alan Huffenus, Art Janzen, Randy Jezowski, Carol Keller, Matt Kressy, Edward Kreuzer, David Lauzun, Peter Lawrence, Brian Lee, David Levy, Albert Lucchetti, Paul Martin, Doug Miller, Leo Montagna, Al Nagle, John Nicklaus, Hossain Nivi, Chris Nor- man, Paolo Pascarella, E. Timothy Pawl, Amy Potts, Earl Powell, Jason Ruble, Virginia Runkle, Nader Sabbaghian, David Shea, Wei-Ming Shen, Leon Soren, Paul Staelin, Michael Stephens, Scott Stropkay, Larry Sullivan, Malcom Taylor, Brian Vogel, David Webb, Bob Weisshappel, Dan Williams y Mark Winter. Hemos recibido extraordinaria ayuda de nuestros colegas que nos han dado su apoyo para nuestro un tanto raro modo de enseñar e investigar, parte de la cual se refleja en este libro. Estamos especialmente en deuda con Líderes del Programa para Manufactura (LFM) del MIT y con el Center for Innovation in Product Deve- lopment (CIPD) del MIT, dos sociedades ejemplares que abarcan las principales empresas manufactureras y escuelas de ingeniería y administración del MIT. Tam- bién nos hemos visto beneficiados de la colaboración de profesores y personal asociado con estos programas, en especial Gabriel Bitran, Kent Bowen, Don Clau- sing, Tom Eagar, Charlie Fine, Woodie Flowers, Steve Graves, John Hauser, Re- becca Henderson, Maurice Holmes, Tom Magnanti, Kevin Otto, Don Rosenfield, Warren Seering, Shoji Shiba, Anna Thornton, Jim Utterback, Eric von Hippel, Dave Wallace y Dan Whitney. Hemos recibido apoyo financiero del LFM, CIPD, y del Fondo Gordon Book. Lo que es más importante es que las empresas socias del LFM y el CIPD nos han dado acceso sin paralelo a proyectos industriales y problemas de investigación en el desarrollo y manufactura del producto. Varios profesores nos han ayudado al revisar capítulos y darnos retroalimenta- ción de sus pruebas en clases al impartir clase con este material. En particular agra- decemos a estos revisores y “probadores beta”: Alice Agogino, Don Brown, Steve ix 0000uullrriicchh((ii--xxvviiiiii))..iinndddd iixx 2277//88//0088 1199::4499::0000
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