20 de mayo de 2017

LA REVOLUCIÓN DE LA IMPRESIÓN 3D

La manufactura aditiva (impresión 3D) está revolucionando las bases del sistema productivo global. Hace pocos días tuvimos en Vic a Ramon Pastor, Director General de la planta de Hewlett Packard en Sant Cugat, y Director de la División 3D Printing de la compañía, que nos ofreció una impactante conferencia sobre esta tecnología. Los fundamentos de la fabricación aditiva se sustentan en la superposición progresiva de capas de material, unas sobre las otras, como microestratos de materia que van dando forma a la pieza final según un plano digitalizado. Este proceso se contrapone a los procesos tradicionales de manufactura substractiva, en la cual el objeto final se genera a partir de la eliminación de material excedente en un bloque sólido (con la lógica de un escultor, por ejemplo mediante máquina de control numérico -CNC-), o de inyección (donde se precisa un molde previo). Es como si, para crear una estatua como la del David de Miguel Ángel, en lugar de un bloque de mármol, un cincel y un martillo, sólo necesitáramos mármol pulverizado y la obra de arte emergiera de la nada mediante deposición y solidificación controlada de ese polvo de mármol.

La impresión 3D significa la entrada en juego de las leyes de la economía digital en el corazón de la industria manufacturera clásica, cambiando de modo radical su lógica económica. La manufactura industrial se guiaba por la necesidad de buscar economías de escala: producir una unidad más era más barato que la media de las unidades producidas anteriormente. Básicamente, por la dilución de los costes fijos que ello significaba. Fabricar una pieza sencilla de plástico, por ejemplo, suponía la fabricación previa de un molde comparativamente muy caro en relación al coste de una pieza. Por ello, era preciso fabricar series grandes para amortizar el coste total de la serie entre un número suficiente de unidades. En el caso de la fabricación aditiva, no es así: el coste marginal de fabricar una unidad más tiende a cero (sólo es el coste de la materia prima). Todas las unidades tienen exactamente el mismo coste. Las economías de escala dejan de operar, y son sustituidas por dos nuevas y poderosas leyes: la de coste marginal cero, y la famosa ley de Moore que impulsa el desarrollo de la tecnología digital desde hace cinco décadas. No sólo se independiza la fabricación de las economías de escala, sino que Moore predice que la potencia y prestaciones de esta nueva forma de producción tendrá una expansión exponencial en los próximos años.

La entrada en juego de estas dos leyes tiene efectos críticos en la estructura y estrategia de las operaciones manufactureras globales: en primer lugar, desaparece la necesidad de fabricar a escala. Se pueden fabricar pequeñas series, o productos personalizados, de forma económicamente eficiente. El coste unitario de la pieza es el mismo si fabricamos una o si fabricamos cien millones. Y es el mismo si la fabricamos en Europa que en China: se acabó la dependencia de las estructuras de coste de los países emergentes. El impacto que ambos fenómenos puede tener es incalculable: si anteriormente las decisiones de localización de activos industriales se basaban en la búsqueda de economías de escala (fabricación en gran serie en lugares baratos), ahora la aglomeración será guiada por la proximidad a las fuentes de conocimiento (los clústeres de innovación pasan a jugar un papel fundamental en las operaciones industriales), y por la proximidad al mercado (se podrá fabricar cerca de la última milla).

La impresión 3D, pues, tiene una serie de ventajas fundamentales para la manufactura avanzada del siglo XXI:

Motor de avión de GE con piezas de acero y titanio 3D
  • Posibilidad de fabricación de series personalizadas, cortas o únicas, económicamente ineficientes hasta el momento.
  • Posibilidad de fabricación rápida de prototipos, acelerando los ciclos de innovación.
  • Permite fabricar sin stocks, con las implicaciones financieras que ello supone. Las piezas necesarias se imprimen en el momento y lugar preciso, sin necesidad de disponer de ellas físicamente.
  • Permite rediseñar las cadenas de valor, que de forma creciente se convierten en redes de información digital, en lugar de redes logísticas físicas. Se transmiten bits en lugar de átomos. Las industrias se reconcentran en economías avanzadas, cerca de los centros de I+D, para hacer más eficiente el proceso innovador; y se fabrica (imprime) físicamente cerca del consumidor final.
  • Respeto al medio ambiente: no se genera residuo industrial (como sí se genera con la manufactura substractiva). La progresiva disolución de las cadenas de valor físicas elimina costes logísticos de transporte, una de las principales fuentes contaminantes del momento.
  • Posibilidad de fabricación de geometrías complejas, e incluso imposibles hasta el momento. Hasta ahora, los componentes de una pieza mecánica compleja se fabricaban por separado, y se integraban (encajaban) mecánicamente después. Con la impresión 3D, se pueden fabricar dispositivos complejos, en un solo proceso, con partes engranadas y superpuestas. E incluso, modulando el material voxel a voxel (el equivalente al píxel en 3D), se pueden incorporar, de forma precisa, zonas de material con diferentes densidades, colores, texturas, conductividades u otras propiedades diferenciales.
  • Simplificación de los diseños mecánicos: GE Aviation hizo público que está usando impresión 3D para desarrollar un nuevo modelo de motor de helicóptero que utiliza 16 piezas, en lugar de las 900 tradicionales; o motores de avión hipereficientes, con partes de acero y titanio manufacturadas aditivamente.
  • Posibilidad de optimización matemática de los diseños. Si no existen los límites físicos a la fabricación que imponían las tecnologías convencionales, el diseño se puede simular y optimizar matemáticamente, y fabricarse posteriormente, en lo que se denomina "diseño generativo". Sorprendentemente, las más sofisticadas técnicas de supercomputación llegan a la misma conclusión que millones de años de evolución biológica: los nuevos diseños que optimizan intercambios de calor, transpiraciones, resistencias mecánicas, etc, parecen inspirados en las geometrías de estructuras óseas o cardiovasculares.

Intercambiador de calor optimizado matemáticamente

La impresión 3D está todavía en un estadio incipiente. Todo parece indicar que su expansión será exponencial en los próximos años. Las economías avanzadas tienen una oportunidad única e inesperada de reconcentrar sus actividades industriales, en potentes conglomerados de I+D, diseño y manufactura. Empresas como Adidas ya han vuelto a fabricar en Alemania con técnicas 3D. Hace poco, una empresa constructora de maquinaria industrial me preguntaba cómo me imaginaba la fabricación del futuro. Mi respuesta: diseño avanzado e innovación abierta y rápida en un clúster tecnológico local, envío de planos digitales, e impresión 3D de las piezas y montaje de la máquina en destino. Las ventajas competitivas del manufacturing se sustentarán cada vez más en la tecnología, el diseño y la velocidad de innovación. Buenas noticias para Europa.

Y preparémonos: la próxima revolución está a la vuelta de la esquina. Ya se empieza a hablar de “impresión 4D” o materiales preprogramados. La ciencia y la tecnología nos deparan grandes sorpresas en los próximos años.




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8 de mayo de 2017

CAMPEONES OCULTOS

¿Por qué Alemania es capaz de mantener todavía tantos empleos en manufactura tras las dramáticas crisis industriales de los últimos años? Según Harvard Business Review, una de las razones fundamentales es la abundancia de “campeones ocultos” (hidden champions), empresas de tamaño medio, altamente internacionalizadas, tecnificadas y fuertemente vinculadas al territorio. Muchas, de origen familiar. Aunque sólo el 1,1% de la población mundial es germana, la cuota de mercado global de empresas alemanas en ese segmento es del 48%. Crecen al 10% medio anual, registran 5 veces más patentes por empleado que las grandes corporaciones, y son extremadamente resilientes: la crisis sólo acabó con el 10% de ellas. Un “campeón oculto”, técnicamente es una empresa que se encuentra entre las tres primeras globales en su especialidad, factura menos de 5.000 millones de euros, y es poco conocida entre el público general. De 2.700 empresas con estas características en el mundo, 1.300 (casi la mitad) son alemanas. En ninguna otra parte del planeta existe un tejido industrial con tal densidad de empresas líderes, excepto en Suiza y Austria. 

Los “campeones ocultos” son el fruto del Mittelstand, los clústeres de pequeñas y medianas empresas alemanas, base de la potencia industrial germana, que mantiene un cuarto de su PIB en producción manufacturera, creando empleo estable y de calidad. Los “campeones ocultos” no se hallan sujetos a las presiones cortoplacistas de los mercados financieros. Sus liderazgos tienen sorprendentes ciclos de vida de una veintena de años, lo que permite mantener visión estratégica a largo plazo, realizar inversiones en consecuencia, y acumular el capital necesario para competir en sectores intensivos en activos industriales. Según Mariana Mazzucato, autora de “El Estado Emprendedor”, la competitividad germana se explica además por la existencia de facilidades de financiación a los proyectos de riesgo tecnológico (mediante los bancos públicos KfW), y conexiones sólidas y bien financiadas entre ciencia e industria a través de centros tecnológicos. Las políticas de innovación germanas han sido diseñadas para impregnar transversalmente de tecnología la práctica totalidad de los sectores industriales, en lugar de crear algunos pocos silos aislados de alta tecnología. Y hay dos aspectos más a considerar: su fuerte cultura internacional (el sistema educativo potencia el desarrollo de competencias lingüísticas en otros idiomas y los intercambios y las prácticas internacionales), y la importancia de la formación profesional: los “campeones ocultos” invierten un 50% más en este tipo de formación que la media europea.

Frente a la potencia tecnológica y exportadora germana, se está configurando un liderazgo alternativo en China. Según Boston Consulting Group, mientras EEUU sigue siendo la economía que más invierte en valor absoluto en I+D, China está concentrando sus inversiones en los estadios más avanzados del proceso innovador (transferencia del conocimiento), superando ya a EEUU en esa fase, y con previsiones de doblar en cinco años el esfuerzo americano en comercialización de nueva tecnología. Mientras EEUU sigue realizando un intenso esfuerzo en investigación básica, China aprovecha ese conocimiento para convertirlo rápidamente en productos comerciales que exporta globalmente. Un ejemplo es el sector de drones, donde EEUU desarrolló la tecnología de vuelo y de comunicaciones, pero es China quien ha desarrollado un gran clúster industrial en la zona de Shenzen, y se ha convertido en el mayor fabricante mundial de drones comerciales, teniendo uno de sus principales mercados, precisamente, en EEUU. El modelo de desarrollo chino no es nuevo: lo experimentó Japón tras la Segunda Guerra Mundial, y posteriormente Corea del Sur. Mientras EEUU dominaba la física de semiconductores, era Japón quien construía un potente sector internacional de electrónica de consumo. Con estructuras de bajo coste, los países asiáticos atrajeron primero inversión extranjera. Aprendieron de ella, y copiaron productos. Luego, copiaron tecnología. Empezaron a desarrollar tecnología propia, y, finalmente, ciencia propia. Y hoy, China avanza decididamente a convertirse en superpotencia industrial, tecnológica, y científica. Ya supera en inversión en I+D/PIB a la Unión Europea. Según el World Economic Fórum, los supercomputadores más potentes del mundo se hallan en China, y las publicaciones científicas chinas en campos disruptivos como la inteligencia artificial ya sobrepasan a las de EEUU.


La dinámica competitiva global está sufriendo profundos cambios en el mundo postcrisis. La oleada de robotización masiva tiene una derivada positiva: independiza las estrategias industriales de las ubicaciones de bajo coste. Las plantas de manufactura se repliegan hacia las economías avanzadas, donde generan un nuevo tipo de ventaja: al situarse cerca de los centros de I+D, aceleran los ciclos de innovación. Por eso empresas como Adidas o Reebok vuelven a fabricar calzado y ropa deportiva en Munich o Atlanta, en plantas automatizadas y mediante impresión 3D. El hub de I+D en manufacturing aditivo creado por la Generalitat y Hewlett Packard es un gran avance en esta línea. Mientras, EEUU pierde capacidad innovadora y dos grandes polos productivos están emergiendo con fuerza: Alemania y China. Ambos se sustentan en clústeres de manufactura avanzada, y ambos siguen modelos de Industria 4.0: una industria automatizada, digitalizada y conectada a las fuentes de conocimiento. Pero, mientras en China la visión a largo plazo la confiere el dirigismo estatal, la solidez estratégica de las empresas germanas se sustenta en sus “campeones ocultos” y en un marco institucional que prioriza de forma decidida el crecimiento de las PYMEs industriales.

Artículo publicado en "La Vanguardia" el 07/05/2017

6 de mayo de 2017

RETAIL APOCALYPSE

Estados Unidos está sufriendo un cierre masivo de establecimientos comerciales. Si sigue la tendencia actual, más de 50 grandes compañías de venta minorista habrán cerrado sus puertas hacia final de año. Más de 8.000 puntos de venta pueden desaparecer (superando los 6.200 que entraron en liquidación en 2008). Cadenas como Payless (zapatos) han cerrado 1000 puntos de venta en los primeros meses del año. Radioshack (electrónica), 552. The Limited (ropa, joyas y accesorios), 250. Wet Seal (ropa), 170. Crocs (zapatos), 158… Gordman Stores, Gander Mountain, Vanity Shops y otros muchos retailers han quebrado. Y sigue la secuencia de anuncios de cierres. Antiguos líderes, como Sears o Kmart liquidan establecimientos por centenares. Las cadenas de grandes almacenes bajan persianas. Un 30% de los grandes centros comerciales americanos (los famosos malls) corren peligro de desaparecer, con los cambios en la geografía y en la sociología urbana que esto supondría. 90.000 empleos se han destruido en las superficies comerciales americanas desde octubre del 2016, creando una espiral negativa: el desempleo frena aún más el consumo e induce a nuevas quiebras. Es lo que Business Insider ha venido a llamar “apocalipsis comercial” (Retail Apocalypse). Tres fenómenos se han superpuesto para desencadenar este colapso: un consumo deprimido, que no ha acabado de recuperarse de la Gran Crisis de 2008 (se estima que sólo el 5% con mayor poder adquisitivo de la sociedad estadounidense está tirando del consumo: el resto, tiene tasas de consumo inferiores a las de antes de la crisis); la expansión del comercio on-line (que ya significa el 8% del total de las ventas minoristas), y la llegada de una nueva generación de nativos digitales mentalmente preparada para el e-commerce (de forma creciente, a través del móvil). 

A todo ello, además, hay que sumar el fenómeno Amazon, que, con su omnipresencia, se está convirtiendo en la gran interfase global de compras. Amazon va camino de convertirse en la primera empresa que supera el trillón de dólares de capitalización bursátil (una cifra equivalente al PIB español). Nacida digital, Amazon debe su nombre al río Amazonas, en una ambiciosa visión de futuro lanzada cuando Jeff Bezos la fundó, en 1995. Bezos se inspiró en el Amazonas con la idea de que Amazon se convirtiera en un fenómeno masivo, como el río homónimo. Amazon dispone de unas economías de escala imbatibles, una estrategia financiera de optimización de stocks que no puede ser replicada por ningún retailer físico competidor (al fin y al cabo, Amazon es un marketplace virtual, trabajando sin stocks propios), experiencia pionera en márketing interactivo, catálogo casi infinito de productos, e inversiones crecientes en tratamiento de big data e inteligencia artificial. Y está desarrollando innovaciones sin igual en el control de la logística de última milla. Sólo Wallmart, el antiguo monstruo de la distribución parece poder aguantar todavía la embestida del gigante digital, en un auténtico duelo de titanes. Wallmart adquirió en 2016 la plataforma de comercio digital Jet.com por 3 billones de dólares. Está por ver si el líder del comercio físico es capaz de construir capacidades digitales como las de Amazon (y, a su vez, ver si Amazon puede evolucionar hacia formatos físicos, consciente de que el 90% del comercio mundial es todavía presencial).  

Las estrategias se hibridan entre el mundo físico y el mundo virtual. Y Amazon se expande hacia otros espacios de mercado. La compra del Washington Post por Amazon (2013) fue sonada. Una de las principales unidades de negocio de Amazon es Web Services, servicios de computación en la nube, que facturó más de 12 billones de dólares en 2016, consiguiendo un 54% del mercado mundial y compitiendo directamente contra IBM (16% del mercado), Microsoft (12%) o Google (3%)

Pero otro fenómeno crítico se está dando en las profundidades del mundo digital, de modo casi imperceptible. ¿Dónde acudimos en primera instancia cuando tenemos intención de realizar una compra on-line? De forma creciente, a Amazon. Desplazando a… ¡Google! Una tendencia que se ha acelerado en los últimos años, y que es especialmente acusada entre los más jóvenes (ver estudio de GeekWire aquí). Si el acceso a los buscadores genéricos (como Google) pierde interés para los potenciales compradores (y, además, hay mecanismos crecientes de bloqueo de la publicidad en la web, como los puestos en marcha por Apple), el negocio de Google (que, en el fondo es una gran agencia de publicidad on-line), pierde valor. La gran batalla entre Amazon y Google giró recientemente hacia el mercado doméstico, donde Amazon (con sus asistentes electrónicos Echo y Alexa) fue el first-mover. Google imitó el movimiento estratégico de Amazon con el lanzamiento de Google Home, percibido como follower.


Amazon es la gran revelación emergente de este 2017. Apocalipsis comercial en EEUU, lucha de titanes contra Wallmart, competencia frontal con Microsoft, IBM y Google en servicios cloud, presencia creciente en las plataformas digitales de comunicación, expansión hacia el mundo físico con establecimientos propios, y ataque al negocio de los buscadores en el flanco publicitario, amenazando el core de Google. La visión de Bezos se está cumpliendo: veinte años después, el pequeño arroyo que nació como librería on-line es hoy un inmenso caudal de negocio que parece arrollar todo a su paso.