Fabricación
Fabricación es la creación o producción de bienes con la ayuda de equipos, mano de obra, máquinas, herramientas y procesos o formulaciones químicas o biológicas. Es la esencia del sector secundario de la economía. 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 aeronaves, electrodomésticos, muebles, equipos deportivos o automóviles), o distribuirse a través de la industria terciaria a usuarios finales y consumidores (normalmente a través de mayoristas, que en a su vez vender a los minoristas, que luego los venden a clientes individuales).
La ingeniería de fabricación es el campo de la ingeniería que diseña y optimiza el proceso de fabricación, o 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. Estos materiales luego se modifican a través de la fabricación para convertirse en el producto deseado.
La fabricación moderna incluye todos los procesos intermedios involucrados en la producción e integración de los componentes de un producto. Algunas industrias, como los fabricantes de acero y semiconductores, utilizan el término fabricación en su lugar.
El sector manufacturero está estrechamente relacionado con las industrias de ingeniería y diseño industrial.
Etimología
La palabra en inglés moderno fabricación probablemente se deriva del francés medio fabricación ("proceso de fabricación"), que a su vez se origina en el latín clásico manū ("mano") y francés medio facture ("hacer"). Alternativamente, la palabra en inglés puede haberse formado independientemente del inglés anterior manufact ("hecho por manos humanas") y facture. Su uso más antiguo en el idioma inglés se registró a mediados del siglo XVI para referirse a la fabricación manual de productos.
Historia y desarrollo
Prehistoria e historia antigua
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Los antepasados humanos fabricaban objetos utilizando piedra y otras herramientas desde mucho antes de la aparición del Homo sapiens hace aproximadamente 200.000 años. Los primeros métodos de fabricación de herramientas de piedra, conocidos como la "industria" olduvayense, datan de hace al menos 2,3 millones de años, y la evidencia directa más antigua del uso de herramientas se encuentra en Etiopía, dentro del Gran Valle del Rift, que se remonta a a 2,5 millones de años. Para fabricar una herramienta de piedra, un "núcleo" de piedra dura con propiedades específicas de descamación (como el pedernal) se golpeó con un martillo. Esta descamación produjo bordes afilados que podrían usarse como herramientas, principalmente en forma de cortadores o raspadores. Estas herramientas ayudaron en gran medida a los primeros humanos en su estilo de vida de cazadores-recolectores para formar otras herramientas a partir de materiales más blandos como el hueso y la madera. 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. La descamación a presión, en la que se podía usar un punzón de madera, hueso o asta para dar forma muy fina a una piedra, se desarrolló durante el Paleolítico superior, comenzando hace aproximadamente 40.000 años. 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.
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Se cree que la fundición de cobre se originó cuando la tecnología de los hornos de cerámica permitía temperaturas lo suficientemente altas. 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. 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. La Edad del Hierro se define convencionalmente por la fabricación generalizada de armas y herramientas utilizando hierro y acero en lugar de bronce. 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.
Durante el crecimiento de las civilizaciones antiguas, muchas tecnologías antiguas fueron el resultado de los avances en la fabricación. Varias de las seis máquinas simples clásicas se inventaron en Mesopotamia. 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. El papel egipcio hecho de papiro, así como la cerámica, se producían en masa y se exportaban 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.
Medieval y temprana moderna
(feminine)
La Edad Media fue testigo 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. La tecnología de fabricación de papel se extendió a Europa por la conquista omeya de Hispania. 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. 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. El marco de la media, que se inventó en 1598, aumentó el número de nudos por minuto de un tejedor de 100 a 1000.
Primera y Segunda Revoluciones Industriales
La Revolución Industrial fue la transición a nuevos procesos de fabricación en Europa y Estados Unidos desde 1760 hasta la década de 1830. Esta transición incluyó pasar de métodos de producción manuales a máquinas, nuevos procesos de fabricación de productos químicos y producción de hierro, el uso cada vez mayor 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. Los 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. La rápida industrialización comenzó por primera vez en Gran Bretaña, comenzando con la hilatura mecanizada en la década de 1780, con altas tasas de crecimiento en la producción de hierro y energía a vapor después de 1800. La producción textil mecanizada se extendió desde Gran Bretaña a Europa continental y los Estados Unidos a principios del siglo XIX. con importantes centros de textiles, hierro y carbón emergentes en Bélgica y los Estados Unidos y más tarde textiles en Francia.
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 creciente adopción 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, surgiendo 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 a vapor.
Con base en 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. La producción de calzado se mecanizó a mediados del siglo XIX. La producción en masa de máquinas de coser y maquinaria agrícola, como segadoras, se produjo entre mediados y finales del siglo XIX. La producción en masa de bicicletas comenzó en la década de 1880. Las fábricas impulsadas por vapor se generalizaron, aunque la conversión de energía hidráulica a vapor ocurrió en Inglaterra antes que en los EE. UU.
Fabricación moderna
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. Esto se vio favorecido por el establecimiento de servicios eléctricos con estaciones centrales y la reducción de precios de la electricidad desde 1914 hasta 1917. 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 sistema automatizado El proceso utilizó máquinas de soplado de vidrio para reemplazar 210 sopladores y ayudantes de vidrio 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.
La producción en masa se popularizó a finales de la década de 1910 y en la de 1920 gracias a Ford Motor Company de Henry Ford, 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. La producción del Ford Modelo T utilizó 32.000 máquinas herramienta.
La fabricación ajustada (también conocida como fabricación 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. Fue introducido en Australia en la década de 1950 por British Motor Corporation (Australia) en su planta de Victoria Park en Sydney, desde donde la idea migró más tarde a Toyota. Las noticias se difundieron a los países occidentales desde Japón en 1977 en dos artículos en inglés: uno se refería a la metodología como el 'sistema Ohno', en honor a Taiichi Ohno, quien jugó un papel decisivo en su desarrollo dentro de Toyota. El otro artículo, de autores de Toyota en una revista internacional, proporcionó detalles adicionales. Finalmente, esa y otra publicidad se tradujeron en implementaciones, comenzando en 1980 y luego multiplicándose rápidamente en toda la industria en los Estados Unidos y otros países.
Política industrial
Economía de la fabricación
Las tecnologías emergentes han ofrecido nuevos métodos de crecimiento en oportunidades de empleo en manufactura avanzada, por ejemplo, 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 costos sociales y ambientales significativos. 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. La ley de responsabilidad extracontractual y la responsabilidad del producto imponen costos adicionales en 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 al "mundo en desarrollo" economías donde los costos de producción son significativamente más bajos que en el "mundo desarrollado" economías.
Finanzas
Desde una perspectiva financiera, el objetivo de la industria manufacturera es principalmente lograr beneficios de costos por unidad producida, lo que a su vez conduce a reducciones de costos en los precios de los productos para el mercado hacia los clientes finales. Esta reducción relativa de costos hacia el mercado es la forma en que las empresas manufactureras aseguran sus márgenes de beneficio.
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 la salud ocupacional y problemas de seguridad.
Fabricación e inversión
Las encuestas y los análisis de tendencias y problemas en la fabricación y la inversión en todo el mundo se centran en cosas como:
- The nature and sources of the considerable variations that occur cross-nationally in levels of manufacturing and broader industrial-economic growth;
- Competitividad; y
- Atracción a inversores 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.
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, y comentó que Estados Unidos ha subcontratado demasiado en algunas áreas y no puede ya no dependen del sector financiero y del gasto de los consumidores para impulsar la demanda. Además, si bien la manufactura de EE. UU. tiene un buen desempeño en comparación con el resto de la economía de EE. UU., las investigaciones muestran que tiene un desempeño deficiente en comparación con la manufactura en otros países con salarios altos. 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. En el Reino Unido, EEF, la organización de fabricantes, ha pedido que la economía del Reino Unido se reequilibre para depender menos de los servicios financieros y ha promovido activamente el sector manufacturero. agenda.
Principales naciones manufactureras
Según la Organización de las Naciones Unidas para el Desarrollo Industrial (ONUDI), China es el principal fabricante a nivel mundial según la producción de 2019, con un 28,7 % de la producción manufacturera mundial total, seguida de Estados Unidos, Japón, Alemania e India.
ONUDI también publica un índice de rendimiento industrial competitivo (CIP), que mide la capacidad de fabricación competitiva de diferentes naciones. El Índice CIP combina la producción manufacturera bruta de una nación con otros factores como la capacidad de alta tecnología y el impacto de la nación en la economía mundial. Alemania encabezó el Índice CIP 2020, seguida de China, Corea del Sur, Estados Unidos y Japón.
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.
| Rank | País o región | Millones de dólares EE.UU. | Año |
|---|---|---|---|
| Mundo | 16.350.207 | 2021 | |
| 1 |  China | 4.865.824 | 2021 |
| 2 |  Estados Unidos | 2.337.546 | 2020 |
| 3 |  Japón | 995,309 | 2020 |
| 4 |  Alemania | 772,252 | 2021 |
| 5 |  Corea del Sur | 456,600 | 2021 |
| 6 |  India | 446.504 | 2021 |
| 7 |  Italia | 319,843 | 2021 |
| 8 |  Reino Unido | 279,389 | 2021 |
| 9 |  Francia | 269,797 | 2021 |
| 10 |  Rusia | 256,958 | 2021 |
| 11 |  México | 232,107 | 2021 |
| 12 |  Indonesia | 228,325 | 2021 |
| 13 |  Irlanda | 184,306 | 2021 |
| 14 |  Turquía | 179,229 | 2021 |
| 15 |  Canadá | 170.222 | 2018 |
| 16 |  España | 161.426 | 2021 |
| 17 |  Brasil | 155.192 | 2021 |
| 18 |  Suiza | 153,132 | 2021 |
| 19 |  Tailandia | 136,682 | 2021 |
| 20 |  Polonia | 116,672 | 2021 |
| 21 |  Países Bajos | 110.460 | 2021 |
| 22 |  Arabia Saudita | 108.820 | 2021 |
| 23 |  Bangladesh | 88.397 | 2021 |
| 24 |  Malasia | 87.553 | 2021 |
| 25 |  Australia | 85.859 | 2021 |
| 26 |  Singapur | 83.662 | 2021 |
| 27 |  Argentina | 81.585 | 2021 |
| 28 |  Suecia | 79.251 | 2021 |
| 29 |  Bélgica | 79,004 | 2021 |
| 30 |  Austria | 79.001 | 2021 |
| 31 |  Philippines | 69,504 | 2021 |
| 32 |  Nigeria | 64.401 | 2021 |
| 33 |  República Checa | 63.625 | 2021 |
| 34 |  Egipto | 62.638 | 2021 |
| 35 |  Venezuela | 58.237 | 2014 |
| 36 |  Dinamarca | 50.299 | 2021 |
| 37 |  Puerto Rico | 49.757 | 2020 |
| 38 |  Rumania | 49.288 | 2021 |
| 39 |  Sudáfrica | 49,154 | 2021 |
| 40 |  Irán | 46.385 | 2020 |
| 41 |  Israel | 46.099 | 2020 |
| 42 |  Finlandia | 45.676 | 2021 |
| 43 |  Pakistán | 41.479 | 2021 |
| 44 |  Colombia | 36.218 | 2021 |
| 45 |  Emiratos Árabes Unidos | 34.752 | 2020 |
| 46 |  Hungría | 33.889 | 2021 |
| 47 |  Portugal | 29.501 | 2021 |
| 48 |  Chile | 27.447 | 2021 |
| 49 |  Argelia | 27.298 | 2020 |
| 50 |  Noruega | 26.743 | 2021 |
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