5 ejemplos de cómo la impresión 3D está creando nuevos modelos comerciales

La impresión 3D no es solo una nueva herramienta para desarrollar y producir bienes:adoptar la tecnología puede tener un gran impacto en la forma en que la empresa opera, proporciona valor a sus clientes y obtiene ganancias.

El artículo de hoy explorará 5 potentes modelos comerciales habilitados para la impresión 3D, junto con sus beneficios y ejemplos de la vida real.

1. Fabricación bajo demanda

Lograr un equilibrio entre la oferta y la demanda es un desafío. Es por eso que los proveedores utilizan algoritmos sofisticados para predecir qué cantidad de sus productos será necesaria, en un momento y lugar determinados, para satisfacer una demanda incierta.

Pero, ¿y si pudieras darle la vuelta a la ecuación oferta-demanda? En lugar de producir anticipándose a la demanda, ¿qué pasaría si pudiera producir bajo demanda, después de que el cliente se haya comprometido a comprar el producto?

Esta es la promesa de la fabricación bajo demanda.

El modelo de negocio de fabricación bajo demanda actual enfatiza la velocidad de entrega y la capacidad de producir piezas en el lugar donde se necesitan. Esto es atractivo para los clientes porque obtiene exactamente lo que necesita, exactamente cuando lo necesita.

La impresión 3D es una de las tecnologías que hace que la fabricación bajo demanda sea una posibilidad. Sin necesidad de herramientas para la impresión 3D, los tiempos de entrega para lotes pequeños se pueden acortar significativamente.

Significa que si una empresa quiere producir unas pocas docenas, o incluso cientos de piezas, es más fácil de conseguir con AM. Una empresa no tiene que esperar semanas para fabricar herramientas, como moldes para la fabricación tradicional. Puede simplemente crear un archivo de diseño, enviarlo directamente a una impresora 3D e imprimir una pieza en varias horas o días.

Spotlight:Repuestos

Tomemos como ejemplo la impresión 3D de piezas de repuesto.

Imagine un sistema en el que los clientes o proveedores soliciten piezas de repuesto desde la página web de un fabricante. En cuestión de horas, una oficina de servicios de impresión 3D cercana descargó los archivos, imprimió las piezas y se las envió al cliente. Alternativamente, el cliente imprime piezas en su propio equipo, eliminando costos de envío, tarifas y demoras.

Para la industria, producir repuestos más rápido significa un mayor tiempo de actividad de la máquina y menos interrupciones en la producción. Para los consumidores, significa menos tiempo de espera para que alguien repare un automóvil o un electrodoméstico.

Para demostrar los beneficios de la impresión 3D bajo demanda, el fabricante estadounidense Moog se asoció con Microsoft, ST Engineering y Air Nueva Zelanda, para una demostración práctica en la industria aeroespacial.

Para este proyecto, un avión Boeing 777-300, con destino al aeropuerto de Los Ángeles después de salir de Auckland, llevó a cabo una prueba de concepto, centrada en la simulación de una pieza rota de la cabina.

Al alcanzar la altitud de crucero, la tripulación notificó al mantenimiento en Auckland que necesitaban reemplazar una pieza del parachoques Business Premier, que se coloca entre el asiento y el monitor para garantizar que el asiento no se dañe cuando se empuja la pantalla hacia atrás. a una posición predeterminada.

El equipo de mantenimiento utilizó su acceso a un catálogo digital de piezas, cargado por el proveedor de MRO de Air New Zealand, ST Engineering, con sede en Singapur, y solicitó un componente de reemplazo.

ST Engineering identificó dónde la pieza de repuesto podría imprimirse en 3D en Los Ángeles y enviarse directamente al aeropuerto.

El uso de la impresión 3D localizada permitió que la pieza se produjera mucho antes de que aterrizara el avión. A los 30 minutos de estar en la pista, la pieza fue reemplazada y el avión podría completar sus tres viajes programados antes de regresar a Auckland.

Según Moog, si esta pieza de repuesto se obtuvo en un De esta manera, habría sido un tiempo de espera de 44 días y habría costado aproximadamente 30.000 dólares estadounidenses en pérdidas de ingresos.

Es cierto que no todas las piezas se beneficiarán de la impresión 3D bajo demanda.

Según una investigación reciente, la mayoría de las empresas pueden beneficiarse de una estrategia híbrida, en la que la impresión 3D de piezas de repuesto bajo demanda se combina con la retención de piezas en el inventario. En la mayoría de los casos, una pieza que rara vez se rompe, o que es lo suficientemente simple como para imprimirse en unas pocas horas, podría ser un buen candidato para la impresión 3D bajo demanda.

La investigación también encontró que Al utilizar el enfoque híbrido, el ahorro medio de costes es de alrededor del 5% en comparación con almacenar todo, con un ahorro máximo de costes que llega hasta el 40%.

2. Fabricación como servicio

La digitalización de la fabricación ha traído consigo nuevos modelos de negocio basados ​​en servicios para los fabricantes.

Uno de ellos es Manufacturing as a Service (MaaS). Este modelo depende de compartir la infraestructura de fabricación, donde los equipos y otras capacidades de fabricación están conectados en red para permitir una producción más eficiente.

Con MaaS, un cliente puede enviar un pedido de una pieza y, según la carga de trabajo, los materiales, la disponibilidad de la fuerza laboral, la ubicación y la escala, la red enrutará dinámicamente el pedido a una instalación determinada o un conjunto de instalaciones, para cumplir con la solicitud de la manera más eficiente.

MaaS se está volviendo cada vez más popular, impulsado por el aumento de la fabricación digital.

La impresión 3D se ha convertido en uno de los pilares clave que sustentan el modelo MaaS. Como tecnología de fabricación digital, la impresión 3D permite producir piezas a partir de un archivo digital y la mayor parte de su flujo de trabajo se basa en datos.

Esto permite la digitalización del flujo de trabajo, fundamental para las empresas de MaaS.

Por último, la impresión 3D también permite una mayor flexibilidad de producción y una producción económica bajo demanda de lotes pequeños y únicos, que es una propuesta de valor típica de las empresas de MaaS.

Ejemplos de empresas de MaaS que utilizan la impresión 3D

Para Xometry, la empresa que defiende el modelo MaaS en los EE. UU., "la fabricación aditiva es el rey" cuando se trata de la cantidad de piezas producidas.

Xometry opera una extensa red de socios de fabricantes, muchos de ellos pequeñas y medianas empresas. Esto amplía el alcance de una mayor demanda local, además de garantizar el acceso a la tecnología de fabricación especificada. Además de la impresión 3D, la red de socios también ofrece mecanizado CNC, fabricación de chapa y moldeo por inyección.

Entre el 15 y el 20 por ciento de las piezas impresas en 3D, solicitadas a través de la plataforma Xometry, son piezas de uso final para necesidades de producción de bajo volumen.

El servicio Techniplas Prime, una subsidiaria del proveedor de servicios de fabricación automotriz con sede en EE. UU., Techniplas, también ofrece una plataforma MaaS impulsada por impresión 3D.

Hoy, Techniplas disfruta de relaciones de colaboración con 25 socios Prime, que concibió como una "plataforma de fabricación electrónica" basada en la impresión 3D para los fabricantes de automóviles. Desde su lanzamiento en 2018, se dice que Prime ha ayudado a Techniplas a producir más de 40 millones de piezas.

Los ejemplos anteriores demuestran que la impresión 3D permite a las empresas de MaaS proporcionar accesibilidad a un espectro más amplio de tecnologías. Esto, a su vez, ayuda a estas empresas a ampliar su propuesta de valor y facilitar la transición a la fabricación digital.

3. Consolidación de la cadena de suministro

A medida que el entorno de fabricación se vuelve más volátil e incierto, las empresas buscan reducir la complejidad de sus cadenas de suministro.

Ahora existe la oportunidad de simplificar la cadena de suministro mediante el uso de la impresión 3D para fabricar piezas de uso final internamente.

Los beneficios de hacer esto son tan enormes que, según Según un estudio de Gartner de 2018, el 38 por ciento de los gerentes de la cadena de suministro ya están usando la impresión 3D y el 47 por ciento planea usarla en los próximos 2 años.

La impresión 3D es excepcionalmente capaz de producir geometrías complejas que no se puede fabricar con métodos tradicionales. Esta capacidad podría usarse, por ejemplo, para reducir piezas en un ensamblaje.

Un ensamblaje que normalmente requeriría muchas piezas fabricadas como componentes separados y luego unidas puede fabricarse aditivamente como una sola unidad, incluso si la geometría es muy compleja. Este proceso también se conoce como consolidación de piezas.

La consolidación de piezas ayuda a reducir la cantidad de piezas que deben adquirirse, lo que reduce la complejidad de la cadena de suministro.

La complejidad reducida de la cadena de suministro disminuye el riesgo de interrupción de la cadena de suministro. Por ejemplo, puede evitar el riesgo de que su proveedor ya no pueda suministrar la pieza en cuestión. Este riesgo del proveedor se multiplica por el número de piezas del conjunto. Por lo tanto, si puede imprimir varias piezas como una sola unidad, utilizando la impresión 3D, las posibilidades de encontrar este problema disminuyen enormemente.

Cómo Jabil y GE utilizan la impresión 3D para consolidar sus cadenas de suministro

Una empresa que utiliza la impresión 3D para consolidar la cadena de suministro es Jabil. Por ejemplo, Jabil pudo rediseñar un ventilador dentro de un sistema de enfriamiento, originalmente compuesto por hasta 73 piezas que requerían mucho tiempo y mano de obra, e imprimirlo en 3D como una sola pieza.

Según Jabil, reducir un componente de 73 partes individuales a 1 parte tiene un efecto de goteo masivo a lo largo de toda su cadena de suministro. La reducción de piezas ha llevado a una cadena de suministro más ágil con un nivel de producción más confiable y consistente.

Otro gran ejemplo de consolidación de piezas es el motor turbohélice Catalyst Advanced de GE, que se redujo de la friolera de 855 piezas a solo 12.

GE dice que para hacer estas piezas el de forma ordinaria, normalmente necesita de 10 a 15 proveedores. Ahora, al imprimirlos en 3D, la empresa puede optimizar sus cadenas de suministro.

Como señaló Mohammad Ehteshami, ex director de GE Additive:“Hoy en día, hay cientos de grandes aviones que vuelan entre ciudades de todo el mundo y transportan componentes de máquinas. Mañana no tendrás que hacer todo eso. Simplemente imprima lo que necesita ".

4. Personalización masiva

En el panorama del consumidor actual, los consumidores exigen experiencias más personalizadas y personalizadas.

Básicamente, el modelo de personalización masiva implica la creación de productos únicos que se ajustan con precisión a las necesidades o caprichos de los compradores individuales.

La impresión 3D permite a las empresas explorar este modelo de negocio proporcionando una solución más viable para producir productos personalizados.

A diferencia de las técnicas convencionales, que requerirían una inversión sustancial en herramientas para piezas personalizadas, la impresión 3D solo requiere cargar diseños digitales personalizados de un producto, o su pieza, en una impresora 3D.

Con frecuencia, la tecnología también se utiliza para crear moldes personalizados desechables, que normalmente serían prohibitivos en cuanto a costos y tiempo con la fabricación tradicional.

Creación de productos personalizados con impresión 3D

Este enfoque se utiliza a menudo para producir joyas con diseños personalizados. Por ejemplo, la empresa de joyería American Pearl ofrece un servicio de "Replicador de joyas" en su sitio web, que permite a los clientes no solo elegir entre una lista de diferentes metales, sino también personalizar una joya con un grabado personal.

Sobre la base de un diseño elegido, la empresa crea un archivo de diseño y lo imprime en 3D en cera termoplástica.

El metal elegido por el cliente se vierte luego en este molde diseñado digitalmente. Una vez que se endurece, las piedras preciosas del comprador son agregadas y engastadas por un joyero experto.

La compañía afirma que las joyas terminadas no solo coincidirán con las especificaciones exactas del consumidor, sino que también se entregarán en 3 a 4 días. Los competidores, que cobran más por el mismo producto, pueden tardar semanas en completarlo.

Algunas empresas de calzado también han comenzado a investigar la personalización masiva, habilitada por la impresión 3D. Por ejemplo, el modelo comercial de Wiivv se centra en sandalias con plantillas impresas en 3D a medida.

Esto es lo que permite la tecnología Wiivv, que mapea digitalmente cada pie con más de 200 puntos para crear un archivo imprimible en 3D de una plantilla que es única para cada pie.

Las grandes marcas también están buscando formas de adaptarse y ofrecer a los clientes productos más personalizados. Gillette es una de esas empresas que ha lanzado recientemente un servicio de personalización de hojas de afeitar con tecnología de impresión 3D.

Desarrollado en colaboración con Formlabs, el servicio se llama Gillette Razor Maker. Permite a los clientes poner sus propios toques en el mango de la maquinilla de afeitar eligiendo entre docenas de diseños, cada uno en un puñado de colores o acabados diferentes. Una vez que se establezca un diseño y un cabezal, se creará una maquinilla de afeitar, utilizando tecnología de impresión estereolitográfica, y se enviará en unas pocas semanas.

Con la creciente tendencia de personalización masiva, la impresión 3D está lista para convertirse en una de las tecnologías clave que ayudan a las empresas a capitalizar esta tendencia.

5. Modelo de negocio directo al consumidor

La estrategia Direct-to-Consumer (D2C) se está convirtiendo rápidamente en una ruta popular para que las marcas ingresen al mercado directamente, en lugar de a través de una entidad intermedia.

La impresión 3D puede ayudar a las empresas Adoptar este modelo para crear productos más rápido y, a menudo, más barato que con las técnicas tradicionales de fabricación en masa.

Tomemos, por ejemplo, el fabricante de luces Gantri, que proporciona una plataforma para que los diseñadores realicen sus ideas utilizando su proceso de impresión 3D patentado y entrega estos diseños directamente al cliente.

Al hacerlo, la firma apunta a permitir que los diseñadores eludan numerosos obstáculos para llevar sus ideas al mercado.

Gantri estimó que la fabricación tradicional de 1,000 piezas de un El diseño, las herramientas, combinado con los materiales, la ingeniería, las pruebas y la logística, acumularían $ 100,000 en costos. Esta es la razón por la que la mayoría de los artículos se producen en lotes mucho más grandes que 1000 y por qué existe una barrera de entrada tan grande, tanto para los fabricantes como para los diseñadores.

'La fabricación tradicional requiere escala para ser eficiente, mientras que la impresión 3D puede alcanzar o superar los objetivos de calidad / eficiencia con la primera unidad ”, escribe Gantri en su blog.

La impresión 3D abre la posibilidad de renunciar a dicha inversión y permite a los diseñadores que colaboran con Gantri llevar nuevos diseños al mercado de forma más rápida y económica.

Según se informa, las lámparas de impresión 3D y otros elementos de decoración de iluminación ayudan a Gantri a reducir el tiempo de espera para los diseñadores, de un promedio de 18 meses a aproximadamente 3 semanas, y también recorta los gastos.

La gente detrás de Gantri está convencida de que la impresión 3D es el futuro de la industria. Por ejemplo, la tecnología puede adaptarse a los gustos y tendencias cambiantes de los clientes sin ningún problema.

En la industria dental, hay una nueva generación de empresas que utilizan la impresión 3D para fabricar dispositivos invisibles de enderezamiento de dientes, llamados clear alineadores, que luego se envían directamente a los consumidores.

Con empresas como SmileDirectClub y Candid, estas empresas quieren ofrecer una alternativa a los alineadores Invisalign bastante costosos y reducir las costosas visitas a los consultorios de los ortodoncistas.

Sin la impresión 3D, el modelo de negocio adoptado por estas empresas dentales probablemente fracasaría, ya que habría sido casi imposible producir alineadores transparentes individualizados en grandes volúmenes con técnicas tradicionales.

La impresión 3D impulsa nuevos modelos comerciales

La impresión 3D no solo se está convirtiendo en una nueva herramienta de fabricación, sino que también permite a las empresas crear nuevos modelos comerciales que antes no eran factibles o económicamente viables.

Con la producción bajo demanda, la impresión 3D permite a las empresas satisfacer la demanda de determinadas piezas, sin tener que considerar los elevados costes de producción en masa. Esto hace que la empresa sea más ágil.

Además, permite un proceso de co-creación entre clientes y empresas, dando como resultado un producto personalizado.

Finalmente, la impresión 3D abre la posibilidad de consolidar la cadena de suministro y permite a las empresas producir volúmenes bajos a medios de piezas más rápidamente cuando utilizan redes MaaS.

Teniendo en cuenta estos beneficios, es probable que las empresas de muchas industrias adapten sus modelos de negocio en los próximos años para dar cabida a un mayor uso de la impresión 3D, creando en última instancia operaciones más ágiles y receptivas.