Actualmente, es más que sabido ya que las tecnologías de impresión 3D permiten a muchas empresas ahorrar en diferentes procesos de fabricación. Al integrar la fabricación aditiva en una empresa se puede replantear un proceso productivo desde la creación de un prototipo, hasta el desarrollo de piezas finales, optimizando con esto la cadena de producción. De acuerdo al State of 3D Printing 2020 de Sculpteo, las empresas utilizan en un 80% las tecnologías debido a diferentes beneficios como: la creación de piezas complejas, multiplicar iteraciones, reducir el tiempo de comercialización y reducir los costes de producción. En otro estudio, realizado por Dimensional Research, se menciona que el 88% de los participantes considera que las tecnologías de impresión 3D podrían suponer un ahorro de millones de dólares en la industria.
Aunque los beneficios son claros para muchos, muchas empresas siguen teniendo dudas a la hora de plantearse su adopción. En el estudio de Sculpteo, el 59% de los participantes piensa que los costes de entrada son demasiado altos, y que aún hay ausencia de conocimiento en este sector. Para disipar muchas de las cuestiones a la hora de pensar en integrar la impresión 3D hemos hablado con tres expertos: el Dr. Heiner Lang, miembro del Consejo de Administración de BOSCH Rexroth AG responsable del desarrollo y la automatización de la fábrica; André Venzal, cofundador de Rupture Tech Consulting, distribuidor de soluciones de fabricación aditiva gracias a su asociación con OKM3D; y finalmente, José A. Corbacho, CEO de LGVservices & INPRINT3D, empresas especializadas en la automatización de procesos industriales. Actualmente es encargado de la implementación de fabricación aditiva en la fábrica de Heineken España.
- Dr. Heiner Lang
- André Venzal
- José A. Corbacho
¿Cuándo tiene sentido para una empresa invertir en impresión 3D?
Las tecnologías de impresión 3D han comenzado en la década de los 80 ligadas siempre al desarrollo de prototipos, considerando muchas veces al nombre de las tecnología como «Prototipado rápido«. Después de su rápido crecimiento y la llegada de nuevos materiales, sabemos ya que eso ha quedado atrás, y por fin podemos hablar del asentamiento de las piezas finales creadas con 3D. Eta evolución no quiere decir que las empresas hayan abandonado el prototipado, muchas siguen sacando beneficios de estas posibilidades de fabricación, es ese el caso de BOSCH que al hablar de cuándo implementar las tecnologías 3D el Dr. Heiner Lang menciona: “La impresión 3D es una adición útil cuando se trata de la producción de prototipos, series pequeñas y componentes innovadores con nuevos tipos de geometrías”.
Aunque de forma tradicional tenemos los prototipos, también su implementación abre la puerta a más desarrollos de I + D y prioriza la fabricación local. “Tiene sentido invertir en impresión 3D en una etapa muy temprana del desarrollo del producto, así como imprimir un gran panel de aplicaciones como material de oficina, herramientas, plantillas y accesorios, etc. Esta inversión suele venir acompañada de un cambio de mentalidad de los profesionales que quieren dominar y ser dueños de su desarrollo”, nos cuenta André Venzal.
Planta de Heinken España con utillaje impreso en 3D | Créditos: LGVServices
Más allá de ver todo en positivo, José A. Corbacho comenta que tenemos que adoptar las tecnologías 3D siempre haciendo un estudio previo sobre su necesidad, ya que las tecnología aún complementan las técnicas de fabricación actuales, y hay algunas que aún no puede sustituir. Además de saber en qué y cómo invertimos. “La realidad es pensar todo lo que conlleva la inversión, por ejemplo, personal cualificado para diseñar y para fabricar, un lugar adecuado para las máquinas, conocer los alcances, tiempos, límites y errores típicos. De forma general todo lo que rodea a la impresión 3D”.
¿Invertir en soluciones de fabricación aditiva o acudir a un proveedor de servicios 3D?
Dependiendo de las necesidades de cada empresa se pueden plantear el adquirir una solución de fabricación aditiva o subcontratar servicios. En la primera situación, es importante que las empresas cuenten con personal con una formación relacionada. En cualquiera de los casos tanto André como José coinciden en la importancia de acudir a un especialista en fabricación aditiva para realizar una auditoría sobre la mejor opción de adopción para cada empresa. “Ambos enfoques son muy interesantes y presentan beneficios para los usuarios. Todo depende del nivel de participación que los usuarios quieran tener. Con una visión a corto plazo y pequeñas necesidades periódicas, tiene más sentido subcontratar la impresión 3D, ya que ofrece una amplia gama de tecnologías y material que puede adaptarse a necesidades específicas. Para una visión a más largo plazo con y con más uso, el ROI es mayor cuando se invierte en una solución de fabricación aditiva interna adaptada”, añade André.
Planta de impresión 3D con diferentes tecnologías | Créditos: BOSCH
El Dr. Lang concuerda en qué: “la impresión 3D puede desempeñar un papel importante en una empresa a largo plazo para diferenciarse de la competencia. Por lo que es más probable que se invierta en máquinas propias. De esta manera, la empresa puede desarrollar su propio conocimiento y evaluar mucho mejor el potencial de esta tecnología”.
Si tras una análisis previos y de inversión se llega a la conclusión de la importancia de adquirir soluciones de fabricación aditiva, hay diferentes cuestiones a tomar en cuenta internamente. “Lo ideal es tener personal cualificado que sepa usar software de diseño mecánico, de laminación, conozca las propiedades de los materiales, sea capaz de buscar aplicaciones, conozca cómo funciona el equipo 3D”. comenta José. En su caso, él recomienda al igual que André, comenzar con tecnología de deposición fundida, ya que es una de las más asequibles y flexibles, es una buena manera de acercarse al mundo 3D, “se vuelve menos riesgoso validar que la impresión 3D es el camino correcto a seguir”, comenta André.
Antes de integrar la fabricación aditiva es necesario realizar una auditoria 3D | Créditos: OKM3D
Integrar la fabricación aditiva: ventajas vs. desafíos
Sin importar si tu empresa decide apostar por adquirir una solución de fabricación aditiva in situ o comenzar con servicios de fabricación aditiva, ambos pasos traen consigo diferentes ventajas y desafíos. En esta ocasión nuestros tres expertos coinciden en que se pueden encontrar más beneficios, pero es imprescindible la realización del estudio para sacar el mejor provecho de su adopción. “Cuando se trata de beneficios, generalmente notamos un aumento en la autonomía, un ROI rápido y enorme, flexibilidad, baja huella de carbono y, por supuesto, ¡libertad!”, nos cuenta André.
Para una gran empresa como BOSCH que lleva más de 10 años trabajando con tecnologías de fabricación aditiva para producir núcleos de arena para bloques de control hidráulico, las ventajas son innumerables. “Con el uso de procesos fusión de lecho de polvo, por ejemplo, mejoramos la eficiencia energética de las válvulas servohidráulicas. Los componentes impresos son mucho más ligeros y compactos que las variantes de fabricación convencional”, nos cuenta el Dr. Lang.
La integreación de la impresión 3D permite un rápido retorno de inversión | Créditos: Ultimaker
Integrar la fabricación aditiva trae consigo también diferentes desafíos que las tecnologías intentan ir derribando día con día, con la evolución de las tecnologías, los materiales, etc. Al respecto el Dr. Lang desde su experiencia en BOSCH no cuenta: “Un desafío importante es automatizar el proceso con controles estándar industriales que brindan a los fabricantes de máquinas la libertad de integrar sus conocimientos en la programación de alto nivel y al mismo tiempo ofrecer interfaces para estándares industriales como OPC UA y funciones preprogramadas para robótica. Este tipo de automatización hace que los procesos sean trazables, reproducibles y más productivos”. Sobre los desafíos, André añade: “En muchos casos, la principal limitación es la falta de conocimiento y aceptación de la tecnología en sí, ya que es difícil cambiar los hábitos”.
Para romper con algunos de los desafíos al integrar la fabricación aditiva se debe igualmente tener en mente que no podemos comparar la impresión 3D con los enfoques tradicionales y asumir que puede reemplazar los métodos de producción totalmente tradicionales (retención, inyección y CNC). De acuerdo a José: “Hay que ser realista y aprovechar todas las oportunidades que nos da la impresión 3D y usarla en las situaciones adecuadas, siempre con los pies en la tierra”.