Industrializando la Manufactura Aditiva: Tres Tendencias Clave de 2021

La manufactura aditiva se apoya en tres pilares —diseño, producción y post-procesamiento. Comprender las tendencias evolutivas en cada área es esencial para escalar la impresión 3D hacia la manufactura principal.

Automatizando el Diseño para Manufactura Aditiva

El diseño para manufactura aditiva (DfAM) sigue siendo en gran medida manual. Incluso ingenieros experimentados pueden pasar de 30 minutos a varias horas determinando la orientación óptima, tecnología y material para una nueva pieza.

Para fabricantes que buscan imprimir en 3D cientos de componentes, esto se traduce en decenas de miles de dólares en tiempo de ingeniería en un solo año.

Los proveedores de software están abordando este cuello de botella con una mezcla de flujos de trabajo reutilizables, generación automática de celosías e inserción de números de serie. Por ejemplo, la plataforma nTop de nTopology agiliza tareas repetitivas, mientras que la herramienta de evaluación impulsada por IA de PrintSyst evalúa archivos STL, recomendando procesos, materiales y estimaciones de costo adecuados para permitir una toma de decisiones rápida y precisa.

Las piezas complejas —como compuestos o metales— a menudo demandan más que verificaciones a nivel de archivo. El software de simulación permite a los ingenieros modelar el proceso de construcción, predecir efectos de parámetros en propiedades del material y reducir costosos ensayos y errores. Aunque la simulación a gran escala puede ser computacionalmente intensiva, emergen soluciones basadas en la nube para descargar cálculos pesados.

En última instancia, la interoperabilidad entre herramientas de diseño y simulación está desbloqueando un hilo digital verdaderamente conectado. Los actores más grandes están agrupando sus ofertas en suites únicas —Autodesk, por ejemplo, ha integrado sus herramientas Netfabb en Fusion 360 y añadido una extensión de simulación— mientras que proveedores más pequeños colaboran para crear cadenas de herramientas sin fisuras.

Gestión de Producción AM Digitalizada

Industrializar la manufactura aditiva significa eliminar tareas manuales para lograr una producción escalable y libre de errores. Una tendencia emergente es el auge de plataformas avanzadas de gestión de producción.

Estas soluciones orquestan el flujo de trabajo completo de AM: agrupación de pedidos para una construcción, programación de impresoras, planificación de post-procesamiento y QA, y seguimiento de cada paso contra el plan.

Muchos usuarios de AM aún dependen de hojas de cálculo y entrada manual de datos, lo que genera errores e ineficiencia. Digitalizar estos procesos centraliza, estandariza y automatiza operaciones —capacidades imposibles con herramientas fragmentadas.

Los sistemas de ejecución de manufactura aditiva (MES) se han convertido en la piedra angular de esta transformación digital. Por ejemplo, un MES puede asignar automáticamente pedidos entrantes a la impresora más adecuada, programar construcciones basadas en disponibilidad y material, y desencadenar pasos de post-procesamiento.

Las plataformas MES aditivas modernas también integran datos de hardware AM, cadenas de suministro y sistemas de RR.HH., proporcionando una visión holística que ayuda a los gerentes a identificar cuellos de botella y optimizar la utilización de recursos.

Lea también: ¿Cómo Puede Transformar la Planificación de Producción en Manufactura Aditiva?

Optimizando el Flujo de Trabajo de Post-Procesamiento

Si bien el pulido, polvo y tecnologías de remoción de soportes han madurado, muchos fabricantes aún manejan manualmente el post-procesamiento de alto volumen de piezas impresas.

Considere una ejecución típica de fusión de lecho de polvo HP. Para maximizar el rendimiento, los operadores cargan la impresora con tantas piezas como sea posible, resultando en un lote mixto de componentes de diferentes pedidos. Al final de la construcción, cada pieza debe ser identificada, clasificada y enrutada a la estación de post-procesamiento apropiada —un proceso aún en gran parte manual.

La clasificación manual escala mal: agregar otro sistema AM a menudo requiere contratar personal adicional, erosionando la ventaja de costo de la manufactura digital.

El post-procesamiento automatizado es, por tanto, esencial para la AM industrializada. AM-Flow ejemplifica este cambio, ofreciendo visión por computadora impulsada por IA para identificación de piezas, brazos robóticos para clasificación y vehículos guiados automatizados que transportan componentes a la estación correcta —todo coordinado por una columna vertebral MES que asegura trazabilidad y flujo eficiente.

Industrializando la Manufactura Aditiva: El Enfoque de Ecosistema

A medida que la impresión 3D pasa del prototipado a la producción, el costo de hardware y materiales ya no es la barrera principal. En cambio, los procesos fragmentados a lo largo del ecosistema obstaculizan la escalabilidad.

El impulsor más significativo de la industrialización es el esfuerzo colaborativo —empresas asociándose para crear soluciones integradas y automatizadas que hagan de la manufactura aditiva una tecnología confiable, rentable y preparada para remodelar la manufactura global.

Si quiere ser parte de esta tendencia, comience a digitalizar su producción AM hoy