La verdad sobre las economías de escala para los procesos de fabricación aditiva

Las economías de escala son una preocupación clave para todas las empresas que ofrecen servicios de fabricación, independientemente de su industria o de los procesos específicos y la tecnología que emplean. Desde hace algún tiempo, estas preocupaciones han servido para frenar la adopción de los procesos de fabricación aditiva como herramientas de producción viables. El argumento suele ser que la tecnología de fabricación aditiva no ofrece las mismas economías de escala que la fabricación tradicional. En otras palabras, el costo de entregar una pieza impresa en 3D siempre será el mismo, independientemente de que se produzca una o 100. Esto contrasta con los métodos tradicionales, donde es mucho más rentable producir piezas en grandes cantidades. A la luz de esto, a menudo se nos dice que la fabricación aditiva solo es adecuada como una herramienta de creación de prototipos (aunque rápida, versátil y eficaz) y nunca suplantará los métodos sustractivos.

Hasta cierto punto, esto es cierto. Los procesos de fabricación aditiva son difíciles de superar en lo que respecta al potencial de personalización y entrega de piezas únicas, mientras que las economías de escala que ofrecen los métodos tradicionales los hacen muy atractivos para grandes tiradas de producción en masa. Sin embargo, con el movimiento rápidamente acelerado hacia la automatización estratégica y la racionalización de los flujos de trabajo del proyecto en múltiples industrias, y las mejoras dramáticas en la tecnología y los materiales para la fabricación aditiva significa que la situación ya no es tan clara como antes ...

Desarrollo de herramientas complementarias y mejoras de procesos

Anteriormente, los procesos de fabricación aditiva no podían igualar las economías de escala en la fabricación tradicional debido a las limitaciones en el volumen de empaquetado y la programación de la construcción, lo que limitaba la cantidad de piezas que podían imprimirse en una sola tirada. Como resultado, la producción a gran escala normalmente resultaría poco práctica debido a limitaciones de tiempo. Sin embargo, la investigación en curso sobre el empaquetado por volumen y los métodos de programación de la construcción está respondiendo a estas inquietudes, lo que permite optimizar las tiradas de impresión y ofrecer los tiempos de construcción más cortos sin comprometer la calidad.

La automatización juega un papel clave aquí. Las plataformas de software que están diseñadas para cumplir con los requisitos específicos de los proyectos de fabricación aditiva son cada vez más sofisticadas, lo que permite que la programación de la construcción se calcule automáticamente, tan pronto como se hayan recibido y aprobado todos los datos del proyecto.

El auge de las soluciones de fabricación verdaderamente integradas

El desarrollo de estas herramientas de software significa que la fabricación aditiva ahora se está estableciendo lentamente como una herramienta de producción viable en una variedad de industrias. Sin embargo, esto no significa que la fabricación aditiva deba tratarse como un reemplazo completo de la fabricación tradicional. Para la producción a gran escala, los métodos tradicionales aún ofrecen economías de escala inigualables, particularmente para las piezas que se producirán de manera rutinaria, con poca (si alguna) necesidad de personalización.

A largo plazo, será mejor centrarse en unir los diversos procesos de fabricación disponibles, utilizándolos de forma selectiva para obtener el máximo beneficio de sus capacidades. Las empresas con visión de futuro ya están explorando cómo se pueden utilizar múltiples métodos de fabricación dentro de un solo proyecto para obtener resultados que serían difíciles o imposibles de lograr de otra manera. Por ejemplo, una pieza de metal podría imprimirse en 3D y luego refinarse aún más mediante mecanizado CNC para lograr el resultado final.

El desarrollo de tales procesos híbridos tiene enormes implicaciones para industrias como la automotriz y la aeroespacial, donde las piezas únicas y de tiradas limitadas deben entregarse regularmente junto con series de producción rutinarias a gran escala. En tales casos, una combinación cuidadosamente considerada de técnicas de fabricación puede resultar en ahorros de costos tangibles y mejoras en el proceso. Los métodos tradicionales se pueden utilizar para tiradas de producción a gran escala para aprovechar al máximo las economías de escala resultantes, mientras que la fabricación aditiva se puede implementar para tiradas pequeñas de productos o piezas personalizadas que no serían rentables de producir de otro modo.

También puede haber numerosos beneficios ocultos en tales soluciones. Considere la necesidad de muchas industrias de mantener un stock de repuestos para emergencias. Almacenarlos hasta que se necesiten puede resultar un gasto continuo importante, pero las piezas de repuesto podrían imprimirse en 3D cuando se necesiten, eliminando por completo el costo de almacenamiento.

Poniendo todo esto en práctica

Si se quieren establecer enfoques de fabricación integrados de este tipo, es vital que se desarrollen herramientas de gestión de flujo de trabajo y software para garantizar su implementación exitosa. Cuando es necesario alinear múltiples procesos, se debe llevar a cabo una gestión eficaz del flujo de trabajo a lo largo de cada etapa del ciclo de vida del proyecto si se quieren alcanzar los objetivos de eficiencia y calidad.

Como mencionamos anteriormente, las herramientas de software están evolucionando rápidamente para adaptarse a las necesidades de los proyectos de fabricación aditiva en este sentido. Prevemos que estas herramientas evolucionarán aún más en el futuro cercano, uniendo múltiples procesos de fabricación como flujos de trabajo completamente centralizados. Esto permitirá que se identifiquen e implementen nuevas soluciones innovadoras, con la flexibilidad de hacerlo proyecto por proyecto.
A medida que las herramientas complementarias y las mejores prácticas evolucionen de esta manera, las economías de escala ya no serán el factor decisivo principal sobre qué procesos de fabricación eligen explorar las empresas, y las nuevas técnicas y tecnologías revelarán todo su potencial. ¡Estamos ansiosos por ver los resultados!