Integración tecnológica: convertir una gran investigación en excelentes productos

Es poco conocido, pero uno de los avances que llevaron al aparentemente milagroso regreso de la industria electrónica estadounidense en la década de 1990 fue el oscuro proceso de integración de la tecnología. Los analistas de negocios suelen centrarse en la cantidad que una empresa gasta en I+D como indicador de su fortaleza competitiva. Pero el proceso de una empresa para traducir de forma rápida y eficiente sus esfuerzos de I+D en productos que superen las necesidades del mercado es mucho más importante. Al fin y al cabo, lo que una empresa obtiene por el dinero que gasta en I+D es lo que, en última instancia, importa. En muchos sectores, una integración tecnológica superior es la clave para lograr una productividad y una velocidad de I+D superiores, y productos de calidad superior.

La integración tecnológica es el enfoque que utilizan las empresas para elegir y perfeccionar las tecnologías empleadas en un nuevo producto, proceso o servicio. El acceso a una buena investigación sigue siendo inmensamente importante, pero si una empresa selecciona tecnologías que no funcionan bien juntas, puede acabar con un producto que es difícil de fabricar, que llegue tarde al mercado y que no cumpla su propósito previsto. Un proceso de integración tecnológica eficaz comienza en las primeras fases de un proyecto de I+D y proporciona una hoja de ruta para todas las actividades de diseño, ingeniería y fabricación. Define la interacción entre el mundo de la investigación y el mundo de la fabricación y la aplicación de productos.

La integración de la tecnología siempre ha sido importante, pero en los últimos diez años se ha vuelto mucho más importante (y desafiante) por razones obvias. El número de tecnologías entre las que las empresas pueden elegir ha crecido drásticamente. Los avances en la química, la tecnología de la información, la electrónica y la ciencia de los materiales, por ejemplo, hacen que las bases tecnológicas de muchos sectores cambien rápida e impredeciblemente. En muchos sectores, la gama de tecnologías de un producto determinado también ha aumentado drásticamente. Una estación de trabajo de ordenador, por ejemplo, emplea conocimientos de casi todos los campos de las ciencias físicas y las matemáticas, desde la física de la desintegración nuclear, que se necesita para el diseño de chips de memoria dinámica de acceso aleatorio (DRAM), hasta las matemáticas de la teoría de grafos, que son relevantes para su software. Hoy en día, ninguna empresa puede investigar todas las disciplinas relevantes como lo hicieron IBM y AT&T durante el apogeo del mainframe en la década de 1970 y principios de la de 1980.

Hoy en día, ninguna empresa puede investigar todas las disciplinas relevantes como lo hicieron IBM y AT&T durante la década de 1970 y principios de la de 1980.

Al mismo tiempo, las fuentes de la nueva tecnología también han proliferado. Los graduados de las principales universidades ocupan las organizaciones de I+D de las empresas de todo el mundo. Su experiencia en ciencia y tecnología ha impulsado el crecimiento de una amplia gama de proveedores en todo el mundo que están familiarizados con las últimas innovaciones. Cualquier empresa puede recurrir a esas fuentes, por lo que todas las empresas deben supervisar constantemente los lugares que podrían generar los próximos avances. Si un líder del mercado pasa por alto una fuente importante o no detecta una brecha en el mercado, los rivales aprovecharán rápidamente la oportunidad.

Para hacer la vida aún más difícil, los ciclos de vida de los productos se han acortado drásticamente, lo que ha obligado a las empresas a desarrollar y comercializar nuevas tecnologías más rápido que nunca. En la industria de los semiconductores, por ejemplo, los ciclos de vida de los productos se redujeron un 25%% solo en la década de 1980. Al mismo tiempo, la incertidumbre en el mercado se ha disparado. Pensemos en la industria de la informática, en la que las exigencias del mercado cambian con extrema rapidez y los clientes tienen una sed aparentemente insaciable de rendimiento. A mediados de la década de 1990, pocos podían predecir con certeza cómo Internet, el precio de los chips DRAM o la aparición de Java como lenguaje de secuencias de comandos de Internet influirían en las demandas de los clientes incluso dentro de seis meses. Como si toda esa complejidad e incertidumbre no fueran suficientes, las empresas de ordenadores también tienen que enfrentarse a una asombrosa variedad de estándares y procesos de fabricación.

El juego competitivo ha cambiado: la ventaja ahora suele recaer en las empresas que son más expertas en elegir entre la enorme cantidad de opciones tecnológicas y no necesariamente en las empresas que las crean. ¿Cómo es competir en un mundo así? Considere los siguientes ejemplos.

La ventaja ahora suele recaer en las empresas más expertas en elegir tecnologías, no en las empresas que las crean.

La nueva planta de fabricación de chips de Intel costó cerca de$ 3,5 mil millones, la mayoría de los cuales se destinaron a equipos de producción, un tercio de los cuales nunca se había utilizado antes. Ese tercero incluyó enfoques novedosos de la litografía, el grabado y la planarización, que permitirían a Intel reducir el ancho de los circuitos por debajo de la longitud de onda de la luz. El proceso de fabricación constaba de más de 600 pasos, todos los cuales tenían que funcionar perfectamente juntos para lograr altos rendimientos de producción.

Microsoft se enfrentó a una tarea igual de abrumadora al crear su sistema operativo Windows 95. Una de las características del producto era que los usuarios pudieran «enchufar y usar», es decir, conectar cualquier periférico a sus ordenadores y hacer que el sistema funcione a la perfección. Para lograr ese objetivo, cada una de las tecnologías empleadas en Windows 95 tendría que funcionar sin problemas con un número casi inimaginable de combinaciones de hardware y software. El sistema operativo tendría que incluir literalmente millones de instrucciones y una amplia gama de enfoques tecnológicos. Tanto Microsoft como Intel tuvieron que averiguar cómo empezar con un gran número de posibilidades tecnológicas, cada una de las cuales podría tener un impacto incierto en un sistema muy complicado, y crear rápidamente un producto que funcionara de forma fiable y coherente.

Unilever se enfrentó a un desafío similar a principios de la década de 1990, cuando se propuso mejorar el rendimiento de sus detergentes para ropa con el fin de obtener una ventaja en un mercado maduro pero altamente competitivo. Su desafío: encontrar una combinación de compuestos que mejore sustancial y visiblemente la calidad del lavado en, por ejemplo, Italia e Inglaterra, donde el comportamiento de los consumidores y las características de las lavadoras difieren considerablemente. Unilever apostó a que los compuestos de manganeso mejorarían el rendimiento de los detergentes. Pero, ¿cómo podría la empresa asegurarse de que los nuevos compuestos funcionarían de forma segura y eficaz en todas las situaciones?

Crear tecnologías novedosas no era el mayor problema al que se enfrentaban Intel, Microsoft y Unilever. Las organizaciones de investigación internas y los proveedores externos de las empresas podrían ofrecer muchas posibilidades nuevas. El desarrollo de productos y procesos de producción tampoco fue el principal desafío. Estas organizaciones, bien engrasadas, presumieron de procesos de gestión que garantizarían una rápida implementación una vez que se trazara el camino tecnológico. El principal desafío consistía en elegir entre la amplia gama de tecnologías.

En un estudio continuo sobre la I+D en varios segmentos de la industria informática mundial, hemos hecho algunos descubrimientos sobre la integración de la tecnología que ofrecen lecciones para otros sectores afectados por una enorme complejidad y novedades tecnológicas.1 Un descubrimiento es que el proceso de integración de la tecnología es fundamental para el rendimiento competitivo. De hecho, los cambios en el proceso fueron una de las principales razones del resurgimiento de los fabricantes estadounidenses de ordenadores, componentes electrónicos y software en la década de 1990.

Cada segmento de la industria de la informática que hemos estado estudiando (ordenadores centrales, estaciones de trabajo de alto rendimiento, semiconductores y software) se ha enfrentado a diferentes desafíos, como las enormes inversiones de capital necesarias para la producción de semiconductores y la extrema incertidumbre de los mercados de estaciones de trabajo y multimedia. En cada caso, la capacidad de una empresa para elegir las tecnologías con prudencia ha tenido un gran impacto en el rendimiento de su organización de I+D en términos de tiempo de comercialización, productividad y calidad de los productos. En los grandes proyectos de mainframe, por ejemplo, las diferencias en los procesos de integración de la tecnología explicaban variaciones de hasta un factor de tres en la productividad de la I+D; en algunas empresas, la debilidad de los procesos de integración de la tecnología provocó retrasos de varios años en el desarrollo de nuevos productos. En las estaciones de trabajo, las empresas con excelentes procesos de integración de la tecnología lanzaban nuevos productos al mercado hasta dos veces más rápido que la competencia con procesos menos eficaces.

Nuestros datos sugieren que las diferencias en el proceso de integración de la tecnología son más importantes que las disparidades en los métodos de gestión de proyectos, las cualidades de liderazgo y la estructura organizativa a la hora de explicar las variaciones en el rendimiento. Este fenómeno se debe a dos razones. La primera es que muchas de las formas más eficaces de organizar y gestionar los proyectos ya se han adoptado en todo el mundo en este sector en rápido movimiento. La segunda es que si una organización elige las tecnologías incorrectas, el proyecto tendrá problemas independientemente de cualquier otro factor.

El enfoque de una empresa con respecto a la integración de la tecnología debe adaptarse a sus capacidades y a la cultura local.

Otro descubrimiento importante sobre la integración de la tecnología es que no existe un solo enfoque exitoso. Más bien, para tener éxito, el enfoque adoptado debe estar en armonía con las capacidades de la empresa y su cultura y condiciones locales. Nuestra investigación en la industria de los semiconductores documenta estas ideas en detalle. Pero antes de ahondar en las pruebas, exploremos cómo funciona la integración tecnológica.

Un nuevo enfoque de la I+D

En 1990, incluso los actores estadounidenses más poderosos de la industria de la informática estaban en retirada y muchos de los actores más débiles habían desaparecido. IBM había perdido una cuota de mercado sustancial a manos de los fabricantes japoneses en todos los segmentos de hardware. Intel se retrasó constantemente en la introducción de nuevas generaciones de tecnología de semiconductores y nuevos diseños de chips. E incluso la posición competitiva de Microsoft en el sector del software parecía estar en peligro debido a los graves retrasos en la introducción de nuevos productos y a los problemas de fiabilidad de los productos.

Sin embargo, apenas cinco años después, la industria estadounidense había recuperado el terreno perdido en segmentos tan críticos como los semiconductores, los ordenadores personales, las estaciones de trabajo, los servidores y los portátiles. Intel y Microsoft habían consolidado su liderazgo en microprocesadores y software, respectivamente. IBM había mejorado sus capacidades de desarrollo y fabricación y había introducido una amplia variedad de nuevos e impresionantes productos. Y una nueva generación de empresas emergentes como Netscape y Yahoo! había apostado por los últimos segmentos de crecimiento: el software y los servicios de Internet.

El resurgimiento de las empresas estadounidenses se debió a un nuevo enfoque de la I+D. Durante las décadas de 1960 y 1970, empresas estadounidenses como IBM, Xerox y AT&T lo lograron haciendo descubrimientos innovadores en sus laboratorios de I+D y, luego, convirtiendo esos inventos en productos innovadores. Los nombres de sus operaciones de I+D (Centro de Investigación Thomas J. Watson, Centro de Investigación de Palo Alto y Laboratorios Bell) pasaron a ser sinónimo de innovación estadounidense.

La integración tecnológica, tal como era, se producía de la siguiente manera: grupos de investigación aislados exploraban nuevas tecnologías y elegían las que utilizaría la organización de desarrollo; la organización de desarrollo las refinaba; y el nuevo producto o proceso pasaba entonces a una organización de fabricación, que eliminaba los errores. Como no había un proceso para tener en cuenta todo el proyecto a la hora de elegir las tecnologías, muchas de las elecciones fueron malas. Ese resultado no es sorprendente, teniendo en cuenta las funciones tradicionales de la investigación científica (explorar el potencial de las posibilidades tecnológicas definidas de forma restringida) y del desarrollo (convertir un conjunto específico de tecnologías en diseños y procesos de fabricación detallados).

En retrospectiva, está claro que este enfoque desordenado de la integración de la tecnología nunca funcionó bien. Sin embargo, sus defectos no se hicieron evidentes hasta que el panorama competitivo cambió durante la década de 1980. Los simples retoques no bastarían. Las empresas de informática estadounidenses necesitaban algo nuevo para cerrar la brecha entre la investigación y el desarrollo, es decir, convertir la investigación sobresaliente en productos y procesos sobresalientes. Los laboratorios industriales tradicionales no podían ocupar ese puesto. Se desarrollaron para proteger a las organizaciones de investigación de las presiones empresariales del día a día, de modo que los investigadores pudieran centrarse en crear o descubrir conceptos tecnológicos importantes.

En retrospectiva, está claro que la integración desordenada de la tecnología nunca funcionó bien.

Las empresas estadounidenses que se impusieron en la industria de la informática en la década de 1990 abandonaron el modelo tradicional de I+D y crearon uno radicalmente nuevo. No dejaron de realizar investigaciones básicas, sino que cambiaron gran parte del enfoque de sus esfuerzos de investigación hacia la ciencia aplicada y recurrieron a una base cada vez más diversa de proveedores y socios (universidades, consorcios y otras empresas) para ayudar a generar posibilidades tecnológicas. Además, formaron equipos muy unidos de integradores expertos (personas con una amplia experiencia en investigación, desarrollo y fabricación) para desarrollar nuevas generaciones de los principales productos y procesos. A esos integradores se les dieron varios títulos (integradores de procesos en Intel, directores de programas en Microsoft), pero todos desempeñaban funciones similares. Las empresas encargaron a los equipos de integración que adoptaran una perspectiva amplia para todo el sistema y les dieron una libertad considerable a la hora de conceptualizar la nueva generación y elegir sus tecnologías. El objetivo era que los equipos crearan un concepto del producto del futuro que se ajustara a las necesidades de los clientes y que pudiera fabricarse de forma rápida y eficiente. Por lo tanto, se les asignó la responsabilidad total del desarrollo del concepto y trabajaron en estrecha colaboración con los desarrolladores para ofrecer un producto y un proceso de producción perfeccionados para la fabricación. Los desarrolladores y, en muchos casos, los proveedores eran responsables de los componentes individuales, pero el equipo de integración conservó la responsabilidad de todo el proyecto. Además, las empresas proporcionaron a los equipos de integración enormes recursos para probar una amplia gama de posibilidades tecnológicas. El resultado fue un enfoque de la integración de la tecnología que sobresalió a la hora de encontrar nuevas tecnologías importantes que proporcionaran soluciones de gran éxito y al encontrarlas de manera rápida y eficiente. (Consulte la exposición «El modelo emergente de I+D en la industria informática estadounidense»).

El modelo emergente de I+D en la industria informática estadounidense

El enfoque aprovechó las condiciones locales, como la pérdida de empleados, que se había convertido en una forma de vida en muchos sectores estadounidenses. Explotó la riqueza del país de universidades de investigación de primer nivel y la oferta inmediata de personas con títulos de posgrado que habían obtenido. En lugar de mantener los equipos intactos de un proyecto a otro, las empresas los actualizaban para cada nueva generación de un producto o proceso contratando a personas que realizaban investigaciones de vanguardia en universidades y otros negocios.

Este modelo sería difícil de implementar en Japón. Como el país tiene una tradición mucho más débil de investigación universitaria, las empresas japonesas no pueden acceder a la base de conocimientos fundamentales de la ciencia y la ingeniería en rápida evolución a través de las universidades como lo hacen las empresas estadounidenses. Y dado que el empleo a largo plazo (al menos en las grandes empresas) es la norma, las empresas japonesas no pueden obtener conocimiento atrayendo a los empleados de la competencia. Deben desarrollar la mayoría de sus conocimientos fundamentales internamente o obtenerlos de proveedores o alianzas con empresas estadounidenses. Sin embargo, las empresas japonesas sí que disfrutan de ciertas ventajas: vínculos estrechos con los proveedores, sólidas relaciones interdisciplinarias entre los empleados y una gran cantidad de empleados que han participado en la creación de varias generaciones de un producto o proceso.

Para elegir qué tecnologías emplear, las empresas japonesas confían en una red de empleados veteranos (pocos de los cuales tienen doctorados) que desempeñan diversas funciones. Un grupo poco estructurado de una docena de personas normalmente coordina el esfuerzo, pero su función no se parece a la de los equipos de integración intensos, céntricos y dedicados a la integración de EE. UU.

Además, la red de integradores de una empresa japonesa no suele tener ni de cerca los recursos de experimentación de los que disponen los equipos de integración estadounidenses. Para seleccionar las tecnologías, los integradores se basan en una intuición colectiva que se basa en su experiencia en proyectos anteriores. Luego, prueban las posibles tecnologías en un número relativamente pequeño de experimentos cuidadosamente seleccionados. En comparación con el enfoque estadounidense, el enfoque japonés tiende a implicar la elección de una mayor proporción de tecnologías evolutivas. Los integradores japoneses tienen menos probabilidades de emplear tecnologías de vanguardia; tienden a preferir las mejoras graduales o el perfeccionamiento de las tecnologías con las que ya están familiarizados.

Los integradores japoneses tienden a preferir las mejoras graduales o los refinamientos de las tecnologías conocidas.

El objetivo de las comparaciones anteriores no es sugerir que un enfoque sea mejor que otro. Más bien, quiere decir que una organización eficaz puede crear un enfoque de integración tecnológica que se adapte a su cultura y sus activos nacionales. La historia reciente de la industria de los semiconductores ofrece un ejemplo sorprendente. Durante los últimos cuatro años, hemos acumulado una gran cantidad de datos sobre más de 30 proyectos de desarrollo de semiconductores realizados por empresas estadounidenses, japonesas y coreanas. Los datos documentan la eficacia de los distintos enfoques.

El regreso de Estados Unidos a la I+D de semiconductores

En las décadas de 1960 y 1970, las empresas estadounidenses inventaron por primera vez los semiconductores y, después, dominaron el mercado. Los laboratorios Bell de AT&T fueron responsables de numerosas innovaciones, incluida la litografía de transistores y haces de electrones. IBM fue la primera empresa en desarrollar un proceso de producción de semiconductores de gran volumen para la tecnología de lógica sólida basada en transistores, presentado en 1964. Más tarde, Texas Instruments perfeccionó la producción de semiconductores de gran volumen. Y empresas estadounidenses como Fairchild e Intel fueron las primeras en introducir la mayoría de los diseños de los chips lógicos y de memoria más utilizados.

Sin embargo, en la década de 1980 surgieron nuevos y poderosos fabricantes de semiconductores en Asia. Un grupo de empresas japonesas dirigido por Hitachi, NEC y Toshiba obtuvo una ventaja sustancial al desarrollar nuevas tecnologías de producción e invertir fuertemente en capacidades de integración tecnológica y fabricación. Los científicos e ingenieros coreanos que se formaron principalmente en los Estados Unidos regresaron a casa con los conocimientos más recientes en litografía, grabado y diseño de transistores y ayudaron a sentar la base de la ciencia y la tecnología fundamentales que Corea necesitaba para convertirse en un actor en la industria. Un grupo de empresas coreanas encabezado por Samsung alcanzó el liderazgo en cuota de mercado en DRAM a principios de la década de 1990.

Mientras tanto, las empresas estadounidenses y europeas se retrasaron años en el desarrollo de la tecnología de procesos de producción, lo que las puso en una enorme desventaja, especialmente en el negocio de las DRAM, donde la mayoría de los beneficios se obtienen un año después de la introducción de una nueva generación de tecnología de procesos. Los precios de una generación de DRAM caen rápidamente tras la llegada de los primeros suministros al mercado; un retraso de seis meses puede marcar la diferencia entre enormes beneficios y grandes pérdidas. A principios de la década de 1980, los fabricantes japoneses ya lideraban las DRAM y Samsung ganaba terreno. IBM, Texas Instruments e Intel presentaron la generación de 256 000 DRAM más de un año y medio por detrás de Hitachi, el líder. Y llevaban más de dos años de retraso en la introducción de la próxima generación de DRAM: chips de 1 megabit.

A finales de la década de 1980, la industria estadounidense de semiconductores parecía condenada al fracaso. Las empresas japonesas dominaban el desarrollo y la fabricación de productos. Su cuota de mercado pasó del 26%% en 1980 a 49% en 1990; en los dispositivos de memoria pasó de 22% a 70%. Intel, National, Advanced Micro Devices (AMD), Motorola, AT&T y Mostek se retiraron de la fabricación de DRAM, y muchos expertos del sector pronosticaron que la competencia japonesa pronto amenazaría la posición de Intel en el sector de los microprocesadores. El empleo total en las empresas estadounidenses, incluidas sus operaciones en el extranjero, se redujo en más de 25 000 entre 1983 y 1990, a pesar de que las ventas mundiales de semiconductores se triplicaron con creces durante la década de 1980.

Cuando se les pregunta por las causas fundamentales de estos fracasos, muchos académicos y ejecutivos de negocios citan la falta de inversión en la capacidad de fabricación como resultado de la concentración a corto plazo de las empresas estadounidenses y Wall Street. Sin embargo, cuando analizamos los proyectos de desarrollo en detalle, descubrimos que los gastos de capital y el tamaño de las inversiones en I+D no eran los culpables. De hecho, descubrimos que los retrasos se habían producido mucho antes de que fueran necesarias inversiones masivas en fabricación. Debido a las malas elecciones tecnológicas en la arquitectura de la DRAM y el diseño de los procesos que se tomaron al principio del juego, los chips de las empresas estadounidenses eran físicamente más grandes y, por lo tanto, más caros que los que ofrecían sus rivales japoneses y coreanos. Ante la perspectiva de invertir enormes cantidades de dinero en un proceso que los llevaría tarde al mercado con un producto inferior, los directivos estadounidenses, como era de esperar, se negaran a hacerlo.

La inversión inadecuada en la capacidad de fabricación no fue la culpable del declive de la industria estadounidense de semiconductores.

Pero los fabricantes estadounidenses que permanecieron en el negocio hicieron una hazaña aparentemente imposible: se dieron la vuelta. Su renacimiento se refleja en el gráfico «Comparación del rendimiento del desarrollo de procesos en las DRAM», que muestra que las empresas no japonesas que decidieron permanecer en el negocio —principalmente empresas estadounidenses y coreanas— mejoraron drásticamente su rendimiento. El gráfico se centra en la medida más importante del rendimiento de los circuitos integrados: su densidad. Una diferencia de 1 en el gráfico corresponde a una ventaja de aproximadamente un año y medio en la introducción de productos comparables. Un valor superior a 1 indica un rendimiento superior a la media; un valor inferior a 1 indica un rendimiento inferior.

Comparación del rendimiento del desarrollo de procesos en las DRAM En estos gráficos, hemos mantenido constante la línea de tendencia del sector; de hecho, aumenta con fuerza. De manera más formal, los gráficos muestran los residuos normalizados de las regresiones del logaritmo de la densidad de los transistores en función del tiempo. Un valor de 1 indica que el grupo de proyectos está una desviación estándar por delante de la tendencia a largo plazo. Un valor de -1 indica que el grupo de proyectos está una desviación estándar por detrás de la tendencia. Para comparar el rendimiento de las DRAM, hemos agregado los datos de empresas no japonesas, incluidos los fabricantes estadounidenses, coreanos y europeos. Trazar las medias de EE. UU. y Corea por separado no cambia el panorama básico.

Comparación del rendimiento del desarrollo de procesos en los microprocesadores En estos gráficos, hemos mantenido constante la línea de tendencia del sector; de hecho, aumenta con fuerza. De manera más formal, los gráficos muestran los residuos normalizados de las regresiones del logaritmo de la densidad de los transistores en función del tiempo. Un valor de 1 indica que el grupo de proyectos está una desviación estándar por delante de la tendencia a largo plazo. Un valor de -1 indica que el grupo de proyectos está una desviación estándar por detrás de la tendencia. Para comparar el rendimiento de las DRAM, hemos agregado los datos de empresas no japonesas, incluidos los fabricantes estadounidenses, coreanos y europeos. Trazar las medias de EE. UU. y Corea por separado no cambia el panorama básico.

La figura muestra una brecha de rendimiento muy importante entre Japón y el resto del mundo entre las generaciones de 64 kilobits y 1 megabit. En su punto máximo, el intervalo medio entre la introducción de productos comparables por parte de las empresas japonesas y por parte de sus competidores fue de más de dos años. Pero luego, la brecha se redujo en la generación de 4 megabits y desapareció con las generaciones de 16 y 64 megabits. Las organizaciones japonesas tenían plazos de entrega más cortos y una mayor densidad de circuitos en las generaciones que se completaron a mediados y finales de la década de 1980, pero esta ventaja se desvaneció por completo en la década de 1990. Además, el gráfico muestra que, durante la última generación, las medias de las empresas japonesas y no japonesas estuvieron considerablemente por encima de la línea de tendencia a largo plazo del sector. La línea de tendencia se basa en datos de todas las generaciones, por lo que este rendimiento indica que el resto de los competidores se hicieron más rápidos. Los supervivientes en el negocio habían elevado el ritmo medio del progreso tecnológico.

El gráfico «Comparación del rendimiento del desarrollo de procesos en los microprocesadores» muestra una trayectoria de mejora similar en los chips lógicos. En este caso, una diferencia de 1 en el gráfico corresponde a una ventaja de poco más de dos años y medio en la introducción de productos comparables. Dividimos a los competidores estadounidenses en dos grupos. La primera, compuesta por IBM e Intel, aumentó drásticamente su rendimiento; la segunda, que incluye a los actores más débiles, siguió rezagada e intentó sin éxito compensar la inferior tecnología de procesos con diseños de chips más agresivos.

Pero a mediados de la década de 1990, los miembros del segundo grupo tuvieron que recurrir a fusiones y alianzas para sobrevivir. AMD se fusionó con NexGen, que tuvo acceso a la experiencia en procesos de IBM a través de una alianza. Del mismo modo, Cyrix, Motorola y Hewlett-Packard decidieron establecer alianzas y subcontratar la mayor parte de su I+D de procesos y la fabricación de microprocesadores de gran volumen: las dos primeras empresas a IBM y la tercera a Intel. Del grupo estadounidense menos eficiente, solo DEC seguía siendo un competidor verdaderamente independiente en 1996. El mensaje una vez más: las empresas que no introducen pronto las nuevas generaciones de un proceso de producción no pueden sobrevivir.

Las pruebas

Las mejoras en el rendimiento de las empresas de semiconductores estadounidenses, japonesas y coreanas no se debieron a fuentes como el aumento de la investigación o los avances científicos. Descubrir nuevas tecnologías no era suficiente. Las empresas de éxito eran las más expertas en elegir tecnologías que funcionaran juntas en un sistema de producción cada vez más complejo. (Consulte la barra lateral «El desafío en evolución del desarrollo de semiconductores»).

El desafío en evolución del desarrollo de semiconductores

Durante las décadas de 1980 y 1990, la naturaleza del desarrollo de los procesos de semiconductores cambió radicalmente y las empresas se vieron necesitadas de nuevos enfoques de

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En los Estados Unidos, las empresas tuvieron que replantearse sus procesos de integración tecnológica. Las organizaciones estadounidenses que, en última instancia, tuvieron éxito abandonaron el modelo gradual de I+D, crearon equipos de integración dedicados y redujeron el papel que desempeñaban sus organizaciones de investigación y fabricación a la hora de elegir las tecnologías.

Nuestros datos muestran que la base del cambio de la industria estadounidense de semiconductores fue diferente de las bases sobre las que las industrias japonesa y coreana construyeron su éxito. (Consulte la tabla «Los equipos de integración en la industria de los semiconductores»). En las empresas japonesas y coreanas prevaleció una política explícita o de facto de empleo a largo plazo, pero estuvo casi completamente ausente en las empresas estadounidenses. Nuestros datos también muestran que, en comparación con los integradores estadounidenses, relativamente pocos integradores japoneses tenían doctorados.

Los equipos de integración en la industria de los semiconductores: la dinámica profesional y la experiencia de sus miembros

Descubrimos que las empresas coreanas habían adoptado un modelo intermedio. Aunque el empleo de larga duración era por lo general la norma, muchos participantes en el proyecto habían sido contratados por otras empresas, la mayoría de los Estados Unidos. Se contrató un porcentaje mayor de doctorados que en los proyectos japoneses, cerca de los 50% en algunas empresas coreanas. Curiosamente, las universidades estadounidenses habían otorgado muchos de los doctorados. Por lo tanto, a diferencia del grupo japonés, las empresas coreanas podían absorber importantes fuentes externas de conocimiento, principalmente de los Estados Unidos.

Debido a las diferencias en las prácticas laborales, la proporción de personas en los proyectos que tenían experiencia en el desarrollo de generaciones anteriores de productos y procesos era mucho mayor en las empresas japonesas y coreanas que en las estadounidenses. No es casualidad que las empresas japonesas y coreanas también invirtieran más en la formación y el desarrollo de las personas que participan en los proyectos que sus competidores estadounidenses. En cambio, las empresas estadounidenses contrataron a personas de universidades para que les proporcionaran los conocimientos específicos necesarios para abordar tareas inmediatas y lograr objetivos específicos en sus programas de I+D. Por ejemplo, las empresas estadounidenses solían contratar a personas de la Universidad de Stanford para obtener experiencia en simulación por ordenador y del Instituto de Tecnología de Massachusetts para obtener experiencia en litografía.

Los diferentes orígenes de los miembros del proyecto influyeron en los procesos que las empresas utilizaban para generar conocimiento en sus proyectos de I+D. (Consulte la tabla «Capacidad de experimentación disponible para los equipos de integración en proyectos de DRAM y microprocesadores»). Las empresas japonesas y coreanas dependían en gran medida de los empleados que habían trabajado en generaciones anteriores de un proceso de producción. Confirmaron la intuición de estos miembros experimentados del proyecto mediante la realización de un número relativamente pequeño de experimentos. Por el contrario, las empresas estadounidenses se basaban en gran medida en los conocimientos aportados por los recién llegados. Aunque sus conceptos ofrecían la posibilidad de lograr grandes mejoras en el rendimiento, hubo que probar minuciosamente las innovaciones antes de poder adoptarlas, lo que explica por qué los proyectos estadounidenses tenían una capacidad de experimentación mucho mayor que los proyectos japoneses o coreanos.

Capacidad de experimentación disponible para los equipos de integración en proyectos de DRAM y microprocesadores Una gran capacidad de experimentación permite al equipo poner a prueba una amplia gama de posibilidades tecnológicas. Un tiempo medio de iteración bajo permite obtener comentarios rápidos de cada experimento. Un tiempo mínimo de iteración bajo permite ráfagas rápidas de experimentación.

A principios de la década de 1990, las empresas estadounidenses triplicado la cantidad de capacidad de fabricación que podrían utilizar sus equipos de integración. (Consulte el gráfico «El crecimiento de la capacidad de experimentación en la industria de los semiconductores»). Para 1993, los integradores estadounidenses poseían en promedio más del doble de la capacidad experimental que sus homólogos japoneses. Esta capacidad permitió a los equipos estadounidenses investigar una variedad de opciones tecnológicas simultáneamente. En el desarrollo de semiconductores, los científicos e ingenieros ponen a prueba ideas mediante la fabricación de circuitos experimentales. Estas pruebas requieren muchos pasos y un equipo extremadamente caro, incluidas las llamadas salas limpias para la fabricación de obleas de silicio. Además, la habilidad de los equipos estadounidenses para utilizar equipos totalmente funcionales les permitió simular la planta de fabricación final con precisión, razón principal por la que se redujo el papel de sus departamentos de fabricación en el proceso general de I+D.

El crecimiento de la capacidad de experimentación en la industria de los semiconductores.

También encontramos diferencias en la organización típica de la I+D. En los Estados Unidos, los proyectos estaban muy centralizados. Una vez que el equipo de integración tomó sus decisiones tecnológicas, trabajó con especialistas en desarrollo y producción para perfeccionar el nuevo proceso de fabricación hasta que estuviera en pleno funcionamiento y generara altos rendimientos. Solo entonces el equipo transfirió la responsabilidad del proceso de producción a la fabricación.

Por el contrario, una red de varias funciones y proveedores llevó a cabo actividades de I+D en las empresas coreanas y japonesas. La investigación y la fabricación compartían mucha más responsabilidad en la toma de decisiones a nivel de proyecto. Un grupo pequeño de integradores de tecnología solía dirigir el proceso de selección de todo el sistema de producción y era responsable de su implementación exitosa. Pero el grupo en realidad no llevó a cabo la aceleración, sino que pasó el proceso a la fabricación cuando los rendimientos aún eran relativamente bajos. El rendimiento medio en el momento de la transferencia en los proyectos estadounidenses (58)%) fue notablemente superior a la media en los proyectos japoneses (21%) o los proyectos coreanos (25%).

Los tres modelos dieron como resultado una integración efectiva, pero de diferentes maneras. En general, los proyectos japoneses lograron un alto rendimiento (circuitos integrados más rápidos, pequeños y económicos) a través de una trayectoria evolutiva, básicamente aprovechando más las posibilidades tecnológicas relativamente maduras. Los proyectos estadounidenses tendían a lograr un alto rendimiento de una manera más revolucionaria, mediante la adopción temprana de tecnologías novedosas y agresivas. Al parecer, los proyectos coreanos lograron un alto rendimiento mediante un enfoque híbrido. Nuestra metodología nos permitía analizar hasta qué punto el rendimiento de un producto estaba vinculado a fundamental mejoras en la tecnología, como cambios en el ancho de línea. Este análisis mostró que las empresas estadounidenses, de media, realizaron cambios fundamentales antes que sus competidores japoneses. Aunque no realizamos el mismo nivel de investigación de campo en Corea que en los Estados Unidos y Japón, los datos sugieren que las empresas coreanas estaban en el medio. (Consulte la exposición «Proyectos de I+D revolucionarios y evolutivos».)

Proyectos de I+D revolucionarios y evolutivos

Potencial tecnológico mide si las tecnologías fundamentales incluidas en el proyecto van por delante o por detrás de la tendencia a largo plazo del sector y se deriva de un modelo

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Aprovechar la capacidad de investigación

La integración tecnológica por sí sola no explica el impresionante auge de las empresas japonesas y coreanas ni el drástico cambio de los fabricantes de semiconductores estadounidenses. La recuperación de las empresas estadounidenses, por ejemplo, nunca habría sido posible sin la sólida base de los descubrimientos científicos realizados en los laboratorios industriales y las universidades durante las décadas de 1980 y 1990. Dicho esto, sin procesos de integración tecnológica eficaces (procesos adaptados a la cultura y las condiciones locales), las empresas estadounidenses no habrían podido aprovechar esa base.

Aprovechar las bases de la investigación es fundamental en una variedad de industrias. El software de Internet y la fabricación de semiconductores no tienen mucho en común, ni los productos farmacéuticos y los materiales avanzados. Pero todos esos entornos comparten desafíos comunes: un novela base de tecnología y un complejo contexto en el que se debe aplicar esa tecnología. Esa combinación de novedad y complejidad hace que la excelencia de una empresa en la integración de la tecnología sea fundamental. No es sorprendente que algunas de las empresas estadounidenses más exitosas en estos sectores adopten un enfoque similar: contratan a personas que están a la vanguardia de sus disciplinas científicas y de ingeniería y les dan enormes recursos para probar una amplia gama de opciones tecnológicas. En las estaciones de trabajo, los equipos de integración y desarrollo de Silicon Graphics disponían de los recursos para simular posibles diseños y validar los conceptos adquiridos en universidades y otras empresas. Los procesos de desarrollo de software de Microsoft y Netscape dependen de la contratación de personas con mucha experiencia de la competencia y las universidades, de la creación de prototipos de sistemas a diario y de las pruebas beta frecuentes. En el sector farmacéutico, Eli Lilly invirtió recientemente mucho en técnicas de química combinatoria, que permiten a sus investigadores de talla mundial probar rápidamente la eficacia terapéutica de millones de compuestos nuevos.2

Los resultados de nuestro estudio también destacan la sutileza inherente al diseño de un proceso de integración de la tecnología eficaz. Una organización de I+D reside en un entorno geográfico determinado y su eficacia está vinculada a su capacidad de aprovechar la experiencia, las costumbres y las tradiciones locales. Un enfoque que exija que una persona acumule experiencia en generaciones de proyectos de desarrollo puede no ser apropiado en Silicon Valley, donde la rotación de los empleados fundamentales puede superar fácilmente los 20% por año. Del mismo modo, un enfoque que dependa de la transferencia de tecnologías innovadoras desde las universidades puede funcionar solo si esas instituciones están cerca o si existe una relación duradera entre una empresa y una institución académica.

Nuestros hallazgos subrayan que la base de investigación única de los Estados Unidos —su rica red de universidades y laboratorios industriales— es un activo nacional que los sectores público y privado deberían proteger y ampliar. Y es un activo que las empresas estadounidenses deben esforzarse por aprovechar. Al diseñar procesos que integren esta base de investigación con los mercados existentes y emergentes, las empresas estadounidenses pueden posicionarse a sí mismas y al país para sobresalir en un futuro tecnológico cada vez más complejo.

1. Nuestro estudio, que comenzó en 1990, incluye hasta ahora 87 proyectos de desarrollo realizados por más de 30 empresas. Estudiamos 33 proyectos que desarrollaban tecnologías de semiconductores, 15 en estaciones de trabajo de alto rendimiento, 27 en ordenadores centrales y 12 en software.

2. Stefan H. Thomke, Eric A. von Hippel y Roland R. Franke analizan esta metodología en detalle en «Modes of Experimentation: An Innovation Process Variable», documento de trabajo 97-052 de la Escuela de Negocios de Harvard.