5 tendencias que dan forma al futuro de la fabricación aditiva [2021]

En 2020, la industria AM pasó por una mala racha y ganó un enfoque renovado en la producción. La continua evolución de AM nos hizo preguntarnos qué le depara el 2021 a la industria.

Así que aquí están nuestras cinco tendencias clave que definirán los avances futuros de AM.

1. La innovación de software aditivo se pondrá al día

El software ha sido durante mucho tiempo un cuello de botella en la evolución de la impresión 3D. Ha habido una brecha entre la capacidad del hardware y la habilitación del software, que se hizo más evidente a medida que la impresión 3D comenzó a madurar como método de producción.

El software vincula cada paso crucial en el flujo de trabajo de AM, desde el pedido, el diseño de piezas, la preparación de la construcción, la planificación y el monitoreo de la producción y la entrega. Pero hasta hace poco, las soluciones de software no se han optimizado para aspectos únicos de la impresión 3D.

Como resultado, muchos procesos eran manuales o ineficientes, porque las empresas utilizaban tecnologías mal equipadas para AM.

En los últimos años, la industria ha estado trabajando para cerrar la brecha existente, pero todavía hay margen de mejora.

En 2021, el progreso continuará, y las empresas de software, grandes y pequeñas, se centrarán en soluciones de software para cumplir con los requisitos de las tecnologías aditivas. Esta evolución impulsará la próxima generación de herramientas de software que impulsarán la AM hacia la industrialización.

2. Mayor enfoque en la conectividad de la máquina

Una de las mayores tendencias de AM que esperamos progrese en 2021 es hacer que las soluciones de AM (tanto software como hardware) sean más fáciles de integrar y conectar con el piso de producción.

Los sistemas de AM cerrados o patentados han dominado durante mucho tiempo el mercado de hardware de AM. Estos sistemas normalmente funcionan con materiales y software proporcionados o aprobados por el OEM de la máquina y no se integran fácilmente con soluciones de terceros.

Si bien el enfoque de sistemas cerrados puede ser excelente para garantizar la confiabilidad del proceso, a menudo se considera que limita la colaboración y la conectividad.

A medida que las empresas están aumentando sus operaciones de AM, necesitarán la capacidad de conectar sin problemas sus máquinas y software a sus entornos de producción. El uso de soluciones en silos para la tecnología que prospera en la conectividad es un camino hacia la nada para la fabricación aditiva.

Es importante destacar que somos testigos de que los fabricantes de hardware cambian cada vez más su enfoque hacia los sistemas, que están abiertos a la integración con la fábrica.

Esta tendencia ya ha sido fuerte en 2020:por ejemplo, recientemente anunciamos la colaboración con HP, que permite integrar los sistemas HP AM con nuestro software MES aditivo.

Otro ejemplo que respalda la tendencia proviene del pilar de la industria de la impresión 3D, Stratasys. En diciembre, la compañía anunció la expansión de las capacidades de conectividad para sus máquinas históricamente cerradas.

Esto significa que ahora será más fácil conectar los sistemas de Stratasys con software de terceros, dando a los usuarios el poder de integrar y administrar su producción aditiva utilizando aplicaciones de software de su elección.

La conectividad del sistema ya no es una opción, sino una necesidad, para las instalaciones de AM. Es aún más alentador ver que los actores de la industria AM comienzan a reconocer y abordar esta necesidad.

Más sobre esto:¿Cómo se puede aprovechar la supervisión de impresoras 3D para escalar la fabricación aditiva?

3. La continua convergencia de AM e IA

La inteligencia artificial y el aprendizaje automático se están convirtiendo en partes integrales del crecimiento de la FA. Casi todas las partes de la cadena de valor de AM pueden beneficiarse de la IA, desde el desarrollo de materiales, la configuración de la máquina, el diseño de piezas y la automatización del flujo de trabajo.

Es por eso que esperamos que en 2021 veamos una mayor integración entre la IA y la tecnología AM.

En el espacio del hardware, la IA se combinará con los sistemas AM para permitir un mayor control y repetibilidad del proceso. Por ejemplo, Inkbit ahora está desarrollando un sistema de visión basado en inteligencia artificial integrado en un sistema de polímeros. Este sistema podrá escanear cada una de las capas de impresión 3D y predecir el comportamiento del material durante el proceso de impresión.

Ya ampliamente reconocido como una importante innovación digital en AM, el diseño generativo también tiene el potencial de beneficiarse enormemente de la IA y el aprendizaje automático.

Hasta la fecha, el diseño generativo se ha utilizado principalmente para optimizar las rutas de carga donde dominan la resistencia y la rigidez. También se puede utilizar en escenarios de optimización térmica o de vibraciones.

La IA y el aprendizaje automático llevarán el diseño generativo al siguiente nivel, abriendo la puerta para que los nuevos diseños se adapten por completo al proceso de AM.

Si bien es posible que estemos a algunos años de la capacidad completamente desarrollada para adaptar los diseños al proceso automáticamente, esperamos que se produzcan avances clave este año, acercándonos a este objetivo.

Otra gran oportunidad para poner la IA a trabajar dentro de la industria de AM es integrándola con los sistemas de ejecución de fabricación. En AMFG, por ejemplo, la inteligencia artificial impulsa nuestro software MES aditivo para automatizar tareas manuales como la recopilación de datos.

En el futuro, las capacidades de análisis de máquinas se pueden aplicar para analizar los datos recopilados y sugerir dónde se podrían realizar mejoras en las operaciones de producción. En última instancia, proporcionará una mayor visibilidad de dónde se encuentran los cuellos de botella clave y cómo optimizar el proceso para aprovechar al máximo la AM.

En última instancia, la necesidad de una AM más inteligente y autónoma sugiere que las capacidades de IA dentro del hardware y software de AM solo están preparadas para avanzar.

4. AM impulsará la fabricación distribuida

A medida que las organizaciones buscan preparar sus cadenas de suministro para el futuro, muchas de ellas se están abriendo a nuevos modelos y tecnologías de cadenas de suministro que les permitirán reducir los costos o cambiar de manera más flexible entre los productos que fabrican.

Esta necesidad de mayor flexibilidad y agilidad dará lugar a una fabricación localizada y distribuida, impulsada por la fabricación aditiva.

La AM puede reducir drásticamente la cantidad de pasos necesarios para crear formas complejas de metal o polímero, acelerar los plazos de entrega y facilitar el cambio a inventarios digitales. Estos beneficios lo hacen particularmente atractivo para el modelo distribuido de fabricación.

Creemos que 2021 marcará el año en que más empresas comenzarán a investigar seriamente la fabricación distribuida con AM. Esta tendencia está respaldada por una encuesta reciente de HP, que indica que el 59 por ciento de las empresas están evaluando actualmente modelos híbridos y el 52 por ciento está investigando la fabricación digital localizada.

5. La próxima ola de crecimiento en MES aditivo

La adopción de tecnologías de fabricación digital como AM finalmente requerirá una base de software, que pueda respaldar el crecimiento y la escalabilidad de AM en toda la organización.

Es por eso que estamos viendo un mayor interés en los sistemas de ejecución de fabricación (MES) para la fabricación aditiva. El software MES ha sido diseñado para hacer que el flujo de trabajo de AM sea más fácil de administrar, mediante la automatización de procesos clave como la gestión de pedidos, la programación y el seguimiento de la producción.

Los proyectos MES tienen un historial comprobado de beneficios y ahora se consideran un nivel estratégico de importancia junto con la adopción de AM.

Para llegar a este nivel, sin embargo, se requirió una evolución de años de software MES aditivo, que se tuvo que desarrollar para satisfacer las necesidades únicas de AM.

Aunque las capacidades de MES de hoy son de gran alcance, todavía hay muchos nuevos desarrollos interesantes en el horizonte. Convergencia más estrecha con aprendizaje automático, conectividad avanzada con hardware, mayor interoperabilidad:todo esto ya está en proceso hoy, preparándose para impulsar la próxima ola de crecimiento en AM en 2021 y más allá.

¿Estás preparado para subirte a la ola de las tendencias AM?