Impresoras 3d: La nueva revolución industrial

La Fabricación Digital Directa (FDD) es aquella que utilice tecnología de fabricación aditiva (popularmente conocida como impresión 3D o Rapid Prototyping) para producir bienes de uso final. Tomando los datos directamente del software CAD, los componentes son fabricados sin necesidad de los procesos de moldeo, fundición o transformación y mecanizado con máquina herramienta. El impacto de este nuevo modelo de fabricación es de largo alcance y sus implicaciones profundas, por ello se habla en ciertos círculos del paradigma de FDD como de la Cuarta Revolución Industrial.

En el presente artículo nos centraremos en sus características y presuntas bondades.

3d printers

Ya desde que se empezaron a desarrollar los prototipos de impresión 3D a finales de la década de los 80, la visión de muchos investigadores se centró en el ahorro de coste y tiempo cuando los procesos de mecanizado y transformación eran eliminados del proceso de fabricación.  No cabe duda que la posibilidad de recortar miles de millones de euros  de los costes asociados al lanzamiento de un nuevo producto es música para los oídos de buena parte de los líderes de la industria manufacturera.

No obstante, al centrarse tan sólo en los potenciales ahorros, los visionarios de la industria pueden haberse quedado cortos a la hora de reconocer otras muchas oportunidades y ventajas que la FDD nos ofrece. Desarrollamos todo esto en el siguiente apartado.

Oportunidades y ventajas potenciales de la FDD

Elimina costes de maquinaria (y máquinas…)

Para la producción de un volumen moderado o grande de piezas metálicas o de plástico, por ejemplo, los procesos predominantes son el moldeo y la fundición. Evidentemente para esto se requiere una fuerte inversión en maquinaria.

La FDD elimina estos costes, lo cual supone echar por tierra una importante barrera para lanzar nuevos productos, especialmente cuando la previsión de la demanda no está clara. Para muchos, ésta es razón suficiente para interesarse por el método de FDD aunque otra de las ventajas clave es la libertad de cambiar el diseño de un producto después de haber empezado el proceso de producción.

Libertad para Rediseñar

En el método de producción tradicional es impensable rediseñar un producto una vez ha comenzado el proceso de fabricación. Esto es por los enormes costos económicos y de tiempo que supondría readaptar las máquinas herramienta y la línea de ensamblaje al nuevo diseño.

En el método de FDD no necesitamos máquinas de transformación o mecanizado, mucho menos tener que readaptar estas. Con marcar los cambios en el diseño CAD del producto las modificaciones de este se pueden llevar directamente a producción a través de la fabricación aditiva o impresión en 3D.

Podemos hacernos una idea de las implicaciones y el buen encaje que tiene esta opción  en un marco de mercado y de consumo en el que los ciclos de vida de los productos son cada vez más cortos y las necesidades y deseos de los potenciales consumidores cada vez más especializados y, a la vez, volátiles.

Retorno de la Inversión

El valor de poder rediseñar sobre la marcha es algo difícil de medir, va más allá de las técnicas de previsión de costes estándar o de cálculo del ROI (Retorno de la Inversión). Esto es porque los beneficios potenciales de la FDD son difícilmente cuantificables y nos abre la puerta a nuevas prácticas de negocio,  nuevas formas de pensar y diseñar productos y cambios radicales en los procesos de fabricación.

Dicho esto, existen varias vías directas para estimar las bonanzas a nivel financiero del método de FDD en relación a los métodos convencionales:

  • Cálculo de Ahorro en Costes Iniciales de Inversión en Máquina Herramienta.
  • Costes asociados  a la readaptación y reconfiguración de éstas para cada cambio de diseño en el producto inicial.
  • Incremento de margen de beneficio sobre costes asociados a ventas.

Es decir, usando históricos de datos determinamos en un sistema de fabricación convencional los costes asociados a la inversión en maquinaria para la fabricación de un producto en particular y los costes asociados a reconfiguración de maquinaria en un escenario en el que hubiera que cambiar el diseño inicial o para fabricar familias de productos asociadas al primero.  Después extrapolamos estos costes a todos los productos que vamos a fabricar durante un año. Después, determinamos los retrasos en los tiempos de envío de los productos derivados con la preparación y reconfiguración de las máquinas. Multiplicamos los días perdidos para hacer ventas (que corresponderían a los días de retraso) por las ventas estimadas por día, y multiplicamos luego este resultado por el porcentaje de beneficio en bruto. Combinados, estos factores representan el impacto financiero medible de la Fabricación Digital Directa.

Como vemos en este ejemplo, la capacidad de optimizar los beneficios trasciende la capacidad de simplemente ahorrar en maquinaria. Por si fuera poco, existen otras vías de optimización y mejora mucho más difíciles de medir:

  • Aceleración de procesos
  • Mejora continua de producto
  • Menor obsolescencia del producto
  • Disminución de residuos derivados del proceso de fabricación

Conclusión

En palabras de figuras destacadas – a destacar Barack Obama -, la FDD será la próxima revolución industrial. Como toda revolución, será traumática y se producirán rechazos y convulsiones al implicar el abandono de prácticas y elementos tradicionales. La FDD producirá un impacto en todos los procesos, áreas y disciplinas de una empresa. Básicamente, pondrá patas arriba las nociones de know-how y how-to tradicionales.

En el siguiente artículo nos centraremos en cómo percibe y cómo se está preparando SAP ante esta presunta revolución.

Referencias y links de interés:

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