Tendencia de impresión 3D para 2022:la creciente relevancia de los datos inteligentes en la impresión 3D

En la actualidad, la impresión 3D continúa transformando las plantas de producción a medida que las empresas adoptan la impresión 3D para la producción a gran escala en varios sitios. Históricamente, gran parte de la producción de impresión 3D se realizaba de forma aislada, separada del proceso de fabricación convencional. Pero a medida que desaparecen las paredes entre estos dos entornos de fabricación, estos dos ecosistemas comienzan a conectarse y a crear un entorno de producción más integrado.

Un entorno de producción tan unificado y cada vez más digital permite una mayor eficiencia, repetibilidad, escala y control, pero requiere un recurso común:un lenguaje común, que son los datos. En el futuro, creemos que el papel de los datos en la fabricación aditiva (AM) será cada vez más importante de muchas formas.

En nuestra mesa redonda, reunimos a algunas de las mentes más brillantes de Materialise para discutir la relevancia y la propiedad de los datos inteligentes en AM y su impacto en la necesidad de experiencia humana.

La creciente relevancia de los datos inteligentes jugará un papel crucial en la fabricación aditiva en 2022.

¿Qué importancia tienen los datos en AM?

Llamamos a la impresión 3D "fabricación inteligente", pero la terminología se originó en la fabricación tradicional. Sin embargo, AM es probablemente más complejo que su contraparte convencional porque, con AM, el material y el producto se crean simultáneamente. Por lo tanto, el papel de los datos es probablemente más importante en la impresión 3D que en la fabricación tradicional.

Los datos inteligentes son la clave para transformar la producción de impresión 3D industrial. A medida que los fabricantes aumentan la producción, los datos inteligentes les permitirán reducir las tasas de desperdicio, predecir fallas incluso antes de comenzar a imprimir y cumplir con los estrictos requisitos de calidad ”.
- Tim Van den Bogaert, director de mercado sénior de Materialise Software

Nuestra capacidad para hacer que la fabricación sea "inteligente" depende de nuestra capacidad para recopilar datos. Pero si bien el acceso a los datos es crucial, ciertamente no es suficiente. La fabricación se vuelve inteligente cuando podemos analizar los datos para crear "conocimientos prácticos". Esto nos permite mejorar el proceso, aumentar la producción y, en última instancia, hacer mejores productos.

O como dijo recientemente un cliente:"Creemos en un mundo donde la siguiente parte que imprimimos es siempre una mejor versión de la anterior parte." Esto requerirá una plataforma de software que sea capaz de conectarse a todos los sistemas y conjuntos de datos que se encuentran en el entorno de producción y más allá.

“Para las aplicaciones médicas de AM, necesitamos distinguir entre dos tipos de datos”, dice el Gerente de Innovación de Materialise para Medicina, Pieter Slagmolen. “Por un lado, los datos más inteligentes permiten a las empresas médicas ampliar el proceso de producción de dispositivos médicos personalizados y cada vez más complejos. Por otro lado, también hay "datos de pacientes". La incorporación de estos datos personalizados en el proceso de planificación y producción nos permite mejorar el tratamiento del paciente, pero también presenta preocupaciones adicionales sobre la privacidad y la seguridad de los datos ”.

Según Kristel Van den Bergh, directora de Innovación de Materialise Mindware, estas preocupaciones también se aplican en un contexto de producción industrial. “La impresión 3D nos da la libertad de fabricar donde y cuando queramos. Pero en un entorno de fabricación cada vez más distribuido y basado en la nube, la gente también está preocupada por la protección de datos patentados, como prototipos o nuevos diseños ”.

¿Quién es el propietario de los datos en AM?

La pregunta:"¿A quién pertenecen los datos?" ciertamente no es nuevo. Pero para Peter Leys, presidente ejecutivo, esta no es la pregunta más importante. Los datos permiten a los fabricantes crear mejores diseños y procesos. Entonces, la verdadera pregunta es:"¿Quién es el dueño de sus diseños y procesos?".

La mayoría de los fabricantes no solo reclamarán la propiedad de los diseños y procesos, sino que también expresarán el deseo de controlarlos. Pueden decidir compartir algunos de estos conocimientos para empoderar a otros usuarios, pero los fabricantes deben conservar la propiedad y el control. Esto les permitirá crear procesos de producción más inteligentes que les permitan adelantarse a la competencia ”.
- Peter Leys, presidente ejecutivo de Materialise

“Al anonimizar los datos, los fabricantes pueden compartir datos con mayor confianza, lo que les permite empoderar a otros y fomentar la innovación de la industria sin revelar su ventaja competitiva, ”Añade Bart Van der Schueren, director de tecnología de Materialise.

En un contexto industrial, la propiedad de los datos, ya sea experiencia en procesos o propiedad intelectual, también conlleva responsabilidad. Ahora, la transición de la producción centralizada, donde la responsabilidad reside en un fabricante centralizado, a la producción distribuida, que incluye a múltiples partes interesadas, abre nuevas conversaciones sobre responsabilidad y responsabilidad. Y el marco legal que rodea a la producción distribuida aún está en desarrollo.

Para aplicaciones médicas de AM, los datos del proceso pertenecen claramente a los hospitales y fabricantes de dispositivos médicos. A medida que crean flujos de trabajo de AM, necesitan acceso y control de los datos para garantizar la calidad. La propiedad de los datos de los pacientes, por otro lado, sigue siendo un tema muy debatido. Pero brindar la atención más óptima a los pacientes requerirá acceso a los datos del paciente, independientemente de quién sea el propietario.

Reunimos algunas de las mentes más finas en Materialise para discutir la relevancia y propiedad de los datos inteligentes en AM y su impacto en la necesidad de experiencia humana.

¿Seguirá siendo importante la experiencia humana en AM?

Los datos inteligentes conducen a flujos de trabajo optimizados, lo que puede disminuir la necesidad de intervención humana. Al mismo tiempo, la creación de mejores procesos de producción sigue requiriendo experiencia humana. Entonces, ¿qué impacto tendrán los datos inteligentes en la necesidad de intervención humana en la impresión 3D?

“El papel y la relevancia de la intervención humana depende del contexto operativo”, dice Kristel Van den Bergh. “En el contexto predecible de las operaciones estándar, donde hay muchos datos disponibles, las máquinas pueden desempeñar un papel dominante y el papel humano puede reducirse a la supervisión. Sin embargo, cuando hay mucha incertidumbre o ambigüedad, que suele ser el caso en el contexto de la innovación, se requieren más habilidades humanas, como la creatividad, la imaginación y la intuición. Estos son dos extremos del espectro y, en la mayoría de los casos, la automatización y la intervención humana irán de la mano.

“Verdadero, pero incluso cuando hay una gran cantidad de datos disponibles, como es el caso de AM, los datos por sí solos no son suficientes para automatizar flujos de producción ”, añade Bart Van der Schueren. “Porque incluso en un contexto tan rico en datos, se requiere el conocimiento específico del dominio de los expertos humanos para optimizar el proceso antes de que tenga sentido automatizarlo. En otras palabras, si usa una gran cantidad de datos para automatizar y escalar un mal proceso de producción, aún así terminará con un mal proceso ”.

Peter Leys ve oportunidades adicionales:"La fabricación inteligente, basada en datos, también crea una oportunidad para que las personas inteligentes marquen la diferencia". Él explica:“Un cirujano médico inteligente utilizará su experiencia, conocimientos personales e interpretación para agregar una capa adicional de inteligencia para mejorar el tratamiento del paciente. De manera similar, en un contexto de AM, agregar una capa adicional de inteligencia personal al proceso permite que una empresa marque la diferencia y cree una ventaja competitiva ”.

El tercer ingrediente

“La innovación revolucionaria depende de la capacidad de crear un vínculo entre cosas que parecen no estar relacionadas”, dice Van den Bergh. “Y aunque las computadoras pueden procesar conexiones más rápido que los humanos, el cerebro humano es capaz de crear asociaciones que no aparecerían naturalmente en un conjunto de datos dado. Eso es lo que nos distingue de las computadoras ".

“Entonces, para responder a la pregunta principal:¿más datos inteligentes reemplazarán o reducirán la experiencia humana? ¡La respuesta es no! ”

Las empresas deben invertir en experiencia humana, así como en inteligencia de máquinas. Pero aún fallarán si no invierten en el tercer ingrediente:un proceso para hacer que esos dos trabajen juntos con éxito ".
- Kristel Van den Bergh, directora de Innovación de Materialise Mindware

Conclusión

Está claro que los datos inteligentes jugarán un papel cada vez más crucial en la impresión 3D. Como parte de eso, debemos pensar en la propiedad de los datos, pero también preguntarnos:¿quién controla los datos? Al final, el éxito de la impresión 3D depende de tener el hardware y el software adecuados, pero también de nuestra capacidad para capturar, usar y aplicar datos para crear información útil.

Y luego está el aspecto humano. Dado que los datos conducen a una fabricación más inteligente y automatizada, esto reduce la necesidad de intervención humana operativa. Esto libera tiempo para que los ingenieros calificados hagan lo que mejor saben hacer:definir y perfeccionar procesos de producción únicos. Uno de los desafíos que tenemos por delante es establecer un proceso viable de cómo estas dos máquinas, la inteligencia de las máquinas y la experiencia humana, pueden trabajar juntas con éxito y mejorarse mutuamente en cada etapa del viaje de la impresión 3D.