Aprovechando el análisis de redes sociales para elevar la calidad del producto en ingeniería compleja

Cuando la gente escucha "red social", suele pensar en Facebook o Twitter. Sin embargo, este concepto ha generado una gran cantidad de investigación académica.

Los ingenieros que construyen sistemas complejos como coches y aviones han trabajado durante mucho tiempo dentro de sus propias redes de comunicación. Como en cualquier red, surgen brechas. El especialista en operaciones Wallace Hopp y colegas identificaron recientemente estas brechas como "déficits de coordinación", que pueden impulsar errores costosos si no se abordan.

Hopp, Profesor Herrick de Fabricación en Ross, reporta que, según gerentes de la industria, aproximadamente el 60% de problemas de calidad provienen de fabricación y el 40% de diseño. Cerca del 20% de fallos de diseño surgen de mala comunicación, indicando que los problemas de coordinación causan tantos errores como errores individuales —una revelación impactante.

Hopp co-escribió el estudio The Impact of Misalignment of Organization Structure and Product Architecture on Quality in Complex Product Development con Bilal Gokpinar (University College London) y Seyed Iravani (Northwestern University).

La investigación mapea y cuantifica fallos de comunicación dentro de la red de diseño de un gran fabricante de automóviles. Minando órdenes de cambio de ingeniería, el equipo construyó una red social que produce un modelo estadísticamente robusto. Esta herramienta ayuda a gerentes a coordinar proyectos en centros de ingeniería globales y puede adaptarse por empresas que buscan predecir y prevenir problemas de calidad en productos complejos.

La conclusión práctica es contundente: una encuesta de Bloomberg BusinessWeek y BCG de 2006 encontró que los líderes senior clasifican los fallos de coordinación como el segundo mayor obstáculo para la innovación.

Una Bendición Disfrazada

Mientras que trabajos previos mapearon redes de desarrollo de producto via encuestas, Hopp y colegas se dieron cuenta de que este método era impráctico para su estudio. Necesitaban datos de vehículos en el mercado por al menos un año para acceder a reclamaciones de garantía, significando que la fase de diseño se remontaba hasta cinco años. Con miles de ingenieros involucrados, muchos se habían mudado o ido, haciendo el recuerdo poco fiable incluso si se encuestaba a las personas correctas.

Hopp propuso analizar logs de email y teléfono, pero la empresa rechazó la idea como demasiado invasiva. En su lugar, el equipo recurrió a órdenes de cambio de ingeniería —registros exhaustivos de cada paso de diseño. De estas, extrajeron un mapa detallado de sistemas del vehículo, ingenieros responsables y sus frecuencias de interacción.

Usando los datos, el equipo de Hopp clasificó sistemas del vehículo por complejidad y cuantificó la atención que cada sistema recibió, basada en el volumen de comunicación entre sus ingenieros.

Hopp señala: "A nuestro conocimiento, esta es la primera instancia de construir una red social desde una base de datos de ingeniería archivada."

El análisis destacó sistemas con déficits de coordinación —brechas entre la complejidad de un sistema y sus niveles de comunicación— que correlacionaron positivamente con defectos reportados en reclamaciones de garantía.

Sistemas de complejidad media exhibieron los mayores déficits de coordinación y riesgo de defecto, ya que sistemas altamente complejos atraen naturalmente colaboración extensa, mientras que los simples requieren coordinación mínima. El nivel intermedio a menudo se escapa por las grietas.

"Para descubrir desalineaciones entre una organización y su producto, cuantifique el desajuste entre sus redes", aconseja Hopp. "Hemos desarrollado un marco matemático sencillo que las empresas pueden aplicar fácilmente."

El fabricante ha implementado un organigrama interactivo para mejorar la comunicación y coordinación de ingenieros. Proporcionando una vista holística del proyecto, los ingenieros pueden identificar rápidamente colaboradores apropiados. Hopp planea estudiar el efecto de la herramienta en la alineación organización-producto.

Volverse Global

El equipo también examinó cómo dirigir esfuerzos de diseño globales. Descubrieron que para subsistemas complejos distribuidos en múltiples sitios, el número de ubicaciones predice retrasos de diseño —un efecto especialmente pronunciado para subsistemas altamente interconectados.

Equilibrar experiencia global es desafiante; el equipo óptimo de sistemas eléctricos puede residir en Europa, incluso si la mayor parte del diseño ocurre en Norteamérica.

"No necesita centralizar todo, pero reducir sitios de diseño para sistemas altamente centrales produce mejores resultados", explica Hopp. "Mover unos pocos empleados clave para reducir ubicaciones de cuatro a tres —o de tres a dos— puede reducir drásticamente retrasos. Tal análisis crecerá en importancia a medida que las empresas globalicen sus equipos de diseño."

Para Hopp, aprovechar órdenes de cambio de ingeniería para análisis de redes es prometedor, ya que la disciplina de ciencia de redes se expande.

"La lente de red ha llegado para quedarse y encaja perfectamente con sistemas de órdenes de cambio de ingeniería", afirma Hopp. "Productos complejos generan vastas cantidades de datos relevantes, yet solo ahora reconocemos su valor. Es una mina de oro oculta."

Figura 1: Superposición de redes de producto y organización. Cuando la conectividad entre subsistemas en la red de arquitectura de producto supera la conectividad en la red de coordinación organizacional, el resultado "déficit de coordinación" puede llevar a fallos de diseño que causan problemas de calidad y, por tanto, reclamaciones de garantía.