Conexión del hilo digital:Escalado de fabricación aditiva con MES / Software de flujo de trabajo

La manufactura, como tantas industrias, está experimentando una transformación digital. Cada vez más, los fabricantes invierten en la digitalización y el 74% está de acuerdo en que deberán adoptar tecnologías digitales para prosperar . Sin embargo, aunque la mayoría de los fabricantes reconocen la necesidad de invertir en tecnologías digitales, implementar con éxito estas tecnologías sigue siendo un desafío clave.

La fabricación aditiva (AM) es una de las tecnologías en el corazón de esta transformación digital. AM abarca una amplia gama de procesos que permiten que las piezas se fabriquen a partir de un archivo CAD digital, y el 80% de las empresas dicen que la tecnología está mejorando su capacidad para innovar más rápido.

Sin embargo, invertir en fabricación aditiva es una cosa; La creación de una instalación de AM que esté conectada, en términos de hardware y sistemas, y que sea escalable, es otra muy distinta.

Esto último permite a las empresas escalar y expandir sus volúmenes de impresión 3D de manera efectiva, y requiere más que simplemente invertir solo en impresoras 3D y materiales.

Dado que los datos son la columna vertebral de la fabricación aditiva, el establecimiento de un proceso escalable requiere, en última instancia, la infraestructura de software adecuada para proporcionar el nivel necesario de análisis de datos, visibilidad y automatización.

Los datos son el núcleo de la transformación digital

Como se vio anteriormente, la era de la transformación digital ha dado lugar a una serie de tecnologías que tienen el potencial de mejorar enormemente la eficiencia e impulsar la innovación para los fabricantes.

La base de cada una de estas tecnologías son los datos .

Esto se debe a que, en esencia, la transformación digital se basa en el uso de datos para optimizar procesos, conectar sistemas y aumentar la eficiencia. Idealmente, estos datos se generan y analizan en tiempo real, lo que facilita la toma de decisiones basada en datos, así como las mejoras operativas.

Transformación digital: La integración de tecnologías digitales en los procesos existentes para optimizar las operaciones comerciales y de fabricación.

Al igual que otras tecnologías digitales, la fabricación aditiva genera grandes cantidades de datos.

Dentro de cualquier operación de fabricación aditiva, los datos se generan en cada etapa, incluyendo:

• Datos de la máquina (por ejemplo, tecnología, tiempo de impresión, estado de la máquina y errores)
• Datos de archivo (por ejemplo, cambios de diseño, formato de archivo, requisitos de material)
• Acciones del operador (por ejemplo, mover una pieza a la siguiente etapa de producción)
• Uso de material

La capacidad no solo de recopilar, sino también de utilizar todos estos datos puede ayudar a 1) optimizar el proceso de producción, 2) realizar un mejor seguimiento del rendimiento y los KPI clave y 3) expandir las operaciones a lo largo del tiempo.

Adopción de la transformación digital con fabricación aditiva

Para las empresas que están considerando la fabricación aditiva, la tecnología ofrece cuatro beneficios claros:

• Innovación más rápida: En un panorama cada vez más competitivo y orientado al consumidor, las empresas deben poder innovar para diferenciarse. Con AM, las empresas pueden aprovechar la libertad de diseño que ofrece la tecnología para innovar más rápido, repensar las estrategias tradicionales de comercialización y llevar los productos al mercado más rápidamente.
• Complejidad del diseño: La fabricación aditiva permite geometrías y diseños complejos que de otro modo no se podrían lograr con los métodos tradicionales. Habilitar la complejidad del diseño ofrece un alcance más amplio para más aplicaciones, desde herramientas, plantillas y accesorios optimizados hasta componentes innovadores de piezas finales.
• Nuevos modelos comerciales: La fabricación aditiva hace realidad el concepto de fabricación distribuida, donde los productos se pueden producir bajo demanda, cerca o en el punto de necesidad. Este nuevo modelo de negocio proporciona a los fabricantes y proveedores una mayor agilidad y flexibilidad, con un nuevo enfoque para gestionar las cadenas de suministro.
• Ventaja competitiva: La combinación de una mayor innovación, complejidad de diseño y nuevos modelos comerciales significa que las empresas tienen más oportunidades para aumentar su ventaja competitiva.

La adopción de la impresión 3D se ha vuelto más accesible, con enormes mejoras en las capacidades de las impresoras 3D y avances en los materiales que se desarrollan rápidamente.

Sin embargo, junto con los beneficios de AM, las empresas deben considerar la realidad de implementar la tecnología internamente.

¿Qué necesita la fabricación aditiva para ser escalable?

La capacidad de escalar sus operaciones aditivas se convertirán en una prioridad clave para las empresas en el futuro, particularmente a medida que la industria continúa su transición hacia aplicaciones de piezas finales.

• Repetibilidad: En particular, para las piezas finales y las piezas de repuesto impresas en 3D, es fundamental garantizar que se produzca la misma pieza cada vez y que se cumplan los estándares de calidad de forma constante. Por lo tanto, garantizar que los mismos datos, como la orientación de la pieza, se envíen a la máquina cada vez, es increíblemente importante.
• Trazabilidad: La trazabilidad garantiza que se pueda realizar un seguimiento de cada pieza a lo largo de su ciclo de vida. Si una pieza falla, por ejemplo, será necesario identificar la causa raíz. Tener un sistema que permita a los operadores rastrear la causa de la falla de una pieza es un ejemplo fundamental de trazabilidad en el trabajo. Sin los datos adecuados a mano, lograr este nivel de trazabilidad es imposible.
• Conectividad: Esto incluye la capacidad de conectar máquinas, sistemas de software (por ejemplo, software ERP, PLM y MES) y otros sistemas para garantizar una transferencia de datos sin problemas en cada etapa de la producción.
• Automatización: Sorprendentemente, gran parte del proceso de AM sigue siendo manual, desde tareas como la programación de la producción y la preparación de la construcción, hasta el posprocesamiento. La automatización permite una mayor eficiencia, lo que permite a los operadores e ingenieros centrarse en tareas de mayor valor.

¿Cuáles son los desafíos para lograr la escalabilidad de la fabricación aditiva?

Falta de conectividad

Uno de los mayores obstáculos para las empresas que desean escalar sus operaciones de AM es la falta de conectividad, tanto entre sus máquinas como entre los sistemas de software. Esto da como resultado una falta de trazabilidad, ya que se pueden perder puntos de datos clave, particularmente si las actividades de AM de una empresa operan en diferentes ubicaciones.

En el lado de la máquina, a menudo ocurre que la red de impresoras 3D de una empresa no está conectada o ni siquiera puede conectarse. En algunos casos, varios fabricantes no tienen API abiertas para sus máquinas, lo que dificulta la perspectiva de la conectividad.

Sin embargo, se están tomando medidas para solucionar este problema, y ​​varios fabricantes de máquinas se aseguran de que sus máquinas se puedan conectar al software. Las soluciones de software de flujo de trabajo / MES, como la plataforma AMFG, pueden, por lo tanto, permitir a las empresas lograr un mayor nivel de conectividad entre sus máquinas y entre sus sistemas de software.

Soluciones de software heredadas

Otro desafío viene en forma de sistemas de software o TI heredados, que a menudo no se adaptan a los requisitos únicos de la fabricación aditiva. El uso de una combinación de software diferente da como resultado en última instancia un proceso fragmentado e ineficaz.

Dado que la fabricación aditiva difiere mucho de los métodos de fabricación tradicionales, requerirá un tipo diferente de software para gestionar el proceso, proporcionar trazabilidad e impulsar la eficiencia.

Soluciones de software internas costosas

El desarrollo de una solución interna tiene la ventaja de ser desarrollado específicamente para las necesidades de una empresa. Sin embargo, como hemos visto, AM genera grandes volúmenes de datos, que deberán almacenarse y analizarse cuidadosamente.

Además, cualquier solución interna debe poder manejar cada etapa de la producción. proceso, desde la gestión de solicitudes y la programación de la producción hasta el seguimiento de piezas y la ejecución de controles de calidad.

Desarrollar una solución de flujo de trabajo interna para gestionar la totalidad del proceso de producción de AM significa mantenimiento y actualizaciones sostenidos, que requieren tanto y recursos humanos, el gasto que muchas empresas pueden no estar en condiciones de justificar.

¿Cómo pueden los fabricantes utilizar el software de flujo de trabajo para escalar sus operaciones de fabricación aditiva?

Debido a la multitud de elementos dentro del proceso de fabricación aditiva, escalar sus operaciones solo se puede lograr de manera efectiva con la infraestructura de software adecuada en su lugar.

Una plataforma de software de flujo de trabajo (o MES) consolida todos los datos que se originan de las diferentes fuentes de datos, para que puedan ser analizados y rastreados para optimizar las operaciones.

Proporciona una plataforma centralizada desde la cual se puede acceder a todas las operaciones, proporcionando una capa adicional de trazabilidad durante todo el proceso. Con el software de flujo de trabajo, los fabricantes pueden evaluar el rendimiento y tomar decisiones clave basadas en datos en tiempo real .

Para tomar AMFG como ejemplo, algunas de las formas en que esto funcionaría incluyen:

• Cálculo del costo por pieza , tanto para evaluar el costo de fabricación de piezas con AM como para compararlo con los métodos de fabricación tradicionales,
• Estandarización del proceso de gestión de pedidos entre departamentos y proveedores a través de un portal de pedidos interno,
• Estimación de los tiempos de entrega basado en capacidades y disponibilidad,
• Programar la producción automáticamente , incluso en todas las ubicaciones,
• Acceso a estatutos y análisis en vivo para máquinas individuales.

La gestión de estas tareas con software permite eficiencia, visibilidad, mayor rendimiento y, en última instancia, escalabilidad.

Conclusión

En el panorama de la fabricación actual, adoptar el cambio en forma de transformación digital es vital para las empresas que buscan seguir siendo competitivas, ágiles e innovadoras.

Muchas ya se han embarcado en este camino mediante la adopción de la fabricación aditiva y otras tecnologías. .

Sin embargo, la transformación digital es mucho más fácil de decir que de hacer. Al decidir invertir en AM, o en cualquier otra tecnología, las empresas primero deben desarrollar una estrategia sólida con objetivos claros en mente.

Cuando se trata de aditivos, invertir en software de flujo de trabajo es una parte vital de ese rompecabezas. Esto no solo es para introducir un mayor nivel de automatización a los procesos previamente manuales, sino también para poder mejorar la calidad de los datos que se recopilan y sobre los que se actúa en cada etapa de la producción.

Dicho esto, dicha inversión no tiene que realizarse de inmediato. Se pueden tomar pequeños pasos hacia este objetivo, por ejemplo, investigando la posibilidad de realizar una prueba o POC para determinar si un proveedor de software se ajusta a sus requisitos.

Solo con el equilibrio adecuado de hardware, materiales y software, ¿pueden las empresas establecer una instalación de AM que esté completamente conectada y, lo que es más importante, escalable?

Para obtener más información sobre las capacidades del software de automatización del flujo de trabajo para la fabricación aditiva, comuníquese con nuestro equipo.