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¿Qué es la fabricación aditiva?

Desde su llegada al mercado de consumo, la fabricación aditiva, también llamada “impresión 3D“, se ha vuelto extremadamente popular debido a que la gente puede imprimir creaciones increíbles. A veces se ha descrito como la tercera revolución industrial.

“Revolución” significa los cambios drásticos en la forma en que hacemos las cosas. La segunda revolución industrial ha visto innovaciones sucesivas, como la producción mecánica de electricidad, el motor de combustión interna con propulsión fósil, la industria química, el telégrafo y el teléfono, los ferrocarriles y los transportes aéreos. Todos ellos han permitido importantes aumentos de productividad, promoción del comercio internacional e impacto en la calidad de vida humana.

La “era de la máquina” es un período notable de esta era y se refiere a la adopción temprana de las técnicas de fabricación más tradicionales (fresado, taladrado, torneado, etc.). Por lo general, la técnica más utilizada era la extracción de material para lograr la forma deseada, conocida como “fabricación sustractiva”. Con el tiempo, se lograron increíbles mejoras. A pesar de que todavía son predominantemente dominantes dentro de la industria actual, las desventajas intrínsecas de los métodos de sustracción ya no se pueden ignorar, especialmente el costo debido a los desechos de materiales y las restricciones de maquinabilidad.

Ya se trate de disrupción o evolución, la fabricación aditiva inducirá cambios económicos y sociales de largo alcance en varios modelos de negocio. Sin embargo, desde un punto de vista industrial, sería arriesgado afirmar que esta librará al mundo empresarial de la fabricación tradicional. Aun así, es más una gran evolución que una revolución.

Los fabricantes cambian a nuevos procesos de producción solo si se cumplen los requisitos de rentabilidad, la satisfacción de los clientes y la funcionalidad del producto. La fabricación aditiva está allanando su camino hacia la fabricación rápida de muchas aplicaciones de productos para los “usuarios finales”, ya que las mejoras recientes han fortalecido las ventajas del proceso de fabricación aditiva.

Ventajas de la fabricación aditiva sobre los procesos de fabricación tradicionales

Reducción de herramientas

Como ya no se requieren herramientas, se eliminan los costos asociados o los plazos de entrega para producirlos, acortando así el tiempo de comercialización. También se evitan retrasos en la producción debido a herramientas dañadas o desgastadas, junto con el mantenimiento, reparación, desecho y almacenamiento de la herramienta.

Fabricación ágil

La fabricación sin herramientas permite a una empresa modificar un producto en un corto plazo. Dicha flexibilidad fomenta una mayor variabilidad del diseño, en última instancia, la personalización con el fin de apuntar a muchos grupos de clientes. Ayudando a los fabricantes a reaccionar más rápidamente a las cambiantes condiciones del mercado adaptando las tasas de producción para cumplir con los pedidos o adoptando la fabricación “a pedido”, la fabricación aditiva traduce una producción en fabricación justo a tiempo.

Reducción de inventario

Con las operaciones “just-in-time” y la consolidación del diseño de varios subcomponentes en partes menos complejas, se podría realizar un inventario más pequeño. Las necesidades de almacenaje y almacenamiento en el sitio podrían reducirse, liberando capital para invertir en I + D o en otras áreas comerciales.

Manufactura descentralizada

Como una sola impresora puede construir piezas complejas, ya no se requieren grandes fábricas centralizadas con líneas de ensamblaje para lograr economías de escala. Mover todo o parte de la fabricación a nivel regional o incluso local, más cerca del punto de venta, se vuelve económicamente viable (reduciendo aún más el tiempo y los costos de envío).

Consolidación de diseño

Un beneficio clave de la fabricación aditiva es la capacidad de diseñar productos con menos piezas, pero más complejas, en lugar de muchas y simples. Esto reduce inmediatamente los costos y retrasos causados ​​por la documentación, la planificación de producción y la inspección de calidad (incluso si la fabricación aditiva enfrenta desafíos difíciles en el control de calidad). Se requiere menos tiempo y mano de obra para ensamblar productos. La reducción de la huella de fabricación (posicionamiento de actividades de producción y operación en términos de cadena de valor y ubicación geográfica) puede ser un efecto adicional, disminuyendo la exposición a riesgos tales como cambios en la demanda local y global, tasas de cambio de divisas, costos laborales y de transporte, o incluso la regulación de comercio.

Ligero

La producción de objetos capa por capa produce intrínsecamente partes que satisfacen, con menos material, la misma especificación funcional. Reducir el peso puede ser tan simple como reducir el grosor de una característica en regiones de bajo estrés o tan complejo como usar métodos de optimización topológica. Un tercer método es el diseño de “estructuración de celosía”, que retiene la forma externa de la pieza, pero emplea una estructura reticular o malla de material sólido dentro de ella.

El hecho de que una parte se puede producir utilizando la fabricación aditiva no significa necesariamente que siempre deba ser así. En general, la fabricación aditiva se considera económicamente adecuada para partes pequeñas, complejas y de bajo volumen. Si lo que queremos es determinar si una parte en particular se puede fabricar aditivamente de forma que nos beneficie, tendremos que inspeccionar toda la cadena de suministro.

Puede ser relevante considerar un análisis detallado de costo/beneficio si una parte cae en uno o más de los siguientes escenarios:

  • Caro para la fabricación: debido a la alta complejidad del diseño, los costosos desperdicios de materiales, los altos costos fijos (herramientas, etc.) o los bajos volúmenes.
  • Tiempos de entrega largos: debido a que toma demasiado tiempo obtener ciertas piezas, los costos de tiempo de inactividad son demasiado altos o existe la necesidad de acelerar el tiempo de comercialización.
  • Altos costos de inventario debido a exceso de inventario o falta de inventario, obsolescencia o cola larga (que vende una gran cantidad de artículos únicos).
  • Proveedores de abastecimiento único: partes críticas, lo que provoca un riesgo en la cadena de suministro.
  • Operaciones ubicadas remotamente, donde las piezas de envío son difíciles (costosas) y consumen mucho tiempo.
  • Importantes costos de importación / exportación: debido a la ubicación de una unidad comercial o proveedor.
  • Potencial ganancia funcional: más allá de lo que era posible anteriormente, para mejorar el rendimiento.
  • Rendimiento / funcionalidad del producto limitado: debido a los límites de fabricación tradicionales.

Gracias a sus sólidas capacidades de mercado, la fabricación aditiva ya se usa en varias industrias. Hoy en día, la industria aeroespacial y automotriz son las más prometedoras para su aplicación, mientras que se sigue extendiendo también dentro del sector médico y varias industrias de consumo (deporte, lujo y electrodomésticos). La fabricación aditiva va a suponer un cambio total dentro de la Industria 4.0, muy a tener en cuenta por las organizaciones.

¿Y tú, conocías algo acerca de la fabricación aditiva? No olvides dejarnos tu respuesta en la caja de comentarios y compartir si te ha resultado interesante.

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