Cuatro Casos de Uso Esenciales de Manufactura Aditiva para Producción Moderna

Este es un artículo original de Fast Radius.

Cuando la gente piensa en manufactura aditiva (AM), lo primero que suele venir a mente es prototipado. Cuando necesita iterar un diseño rápido sin restricciones de corridas manufactureras tradicionales, AM funciona bien porque no hay tooling duro involucrado, haciendo iteración rápida posible.

Pero no son solo empresas en fase de prototipado de desarrollo de producto las que ganan con manufactura aditiva. Hay cuatro casos de uso específicos donde el caso para manufactura aditiva es particularmente fácil de hacer debido a su capacidad para superar métodos manufactureros tradicionales en velocidad, eficiencia, calidad y ahorro de costes.

Corridas de producción de bajo volumen

Con manufactura tradicional, tiene que producir piezas de uso final en grandes volúmenes para bajar coste unitario. Cuando hace piezas en rango de decenas o cientos de miles, a menudo tiene sentido usar procesos legacy. Sin embargo, ¿qué pasa si planea una corrida de producción en cientos o bajos miles? Manufactura tradicional podría no ser factible por altos gastos de capital.

Tome moldeo por inyección, por ejemplo. Costes típicos de tooling pueden ser $20K a 110K antes de siquiera entrar en producción. Pero con AM, no hay gasto de capital requerido para tooling, permitiéndole escalar producción de piezas para exactamente cumplir demanda de mercado. Piezas pueden producirse en números mucho menores, sin cantidades mínimas de pedido, permitiéndole bajar costes de manufactura e reducir inventario.

Piezas consolidadas

Además de ventajas económicas, AM tiene beneficios significativos de diseño para ciertos tipos de piezas que largo tiempo se consideraron "infabricables" — por ejemplo, manufacturar piezas complejas como unidades consolidadas únicas. Piezas con geometrías muy complejas, como estructuras lattice, o incluso ensamblajes móviles son posibles con AM. Puede hacer una pieza que encaje exactamente su uso, diseñando para función comparado con la "forma vieja" de diseñar para adherirse a restricciones de manufactura.

Esta habilidad para crear diseños de piezas simplificados, más eficientes tiene muchas ventajas:

• Menos dinero gastado en ensamblaje, y menor riesgo de costes ocultos y retrasos de proyecto que pueden acompañar piezas complejas, resultando en costes de proyección globales menores.
• Menos material usado — AM puede lograr a menudo hasta 70% disminución en materiales.
• Menor riesgo — menos riesgo de proveedor quedándose sin una pieza y menor riesgo de fallo de pieza.

Por ejemplo, un fabricante trabajó con Fast Radius y Carbon® en el diseño de su silla SILQ, ganadora del prestigioso Innovation Award en NeoCon 2018. Las tapas de brazo se fabricaban tradicionalmente como tres piezas separadas y ensambladas luego. Pero el fabricante y Fast Radius permitieron la impresión de la tapa de brazo como una unidad contigua diseñada con estructura lattice para reducir uso de material sustancialmente.

Piezas que requieren personalización

Esta empresa también aprovechó otro beneficio de manufactura aditiva en el diseño de la tapa de brazo de silla SILQ: la capacidad de personalizar elementos de diseño rápido y a escala muy pequeña. Clientes corporativos pueden personalizar las tapas de brazo en sillas que piden cambiando textura, añadiendo logo, o incluyendo números de serie variables.

Sin los costes y restricciones de tiempo de tooling inicial, diseños pueden adaptarse a aplicaciones de pieza específicas o necesidades de consumidor, hasta la unidad individual. Esto lo hace altamente útil para personalizar tanto funcionalidad como tratamiento estético, incluyendo branding. Dado que más de tres cuartas partes de consumidores están dispuestos a pagar 10% más por muebles personalizados, esta habilidad para personalizar piezas hasta una sola unidad da a empresas ventaja añadida en el mercado.

Piezas pequeñas

Componentes más pequeños — alrededor del tamaño de una pelota de softball o menores — son particularmente eficientes de fabricar a volúmenes muy bajos con AM. Y conforme escala producción en piezas muy pequeñas, puede ver curvas de break-even sobre moldeo por inyección tradicional en miles o a veces decenas de miles. De hecho, para piezas plásticas pequeñas del tamaño de una pelota de ping-pong o menos, a menudo tiene poco sentido económico usar manufactura tradicional enteramente.

Una empresa de Chicago que produce prótesis de miembros superiores, reclutó a Fast Radius para refinar la segunda generación de su producto insignia. Este dispositivo médico usa reconocimiento de patrones eléctricos para permitir a gente que ha perdido miembros superiores controlar totalmente movimiento en sus brazos prostéticos.

Dos de las piezas integrales al sistema son el botón de calibración y tapones de lata, ambos muy pequeños, con detalles intrincados, incluyendo acabado textural específico que el botón requiere para interacción precisa de usuario. Usar manufactura aditiva para hacer estas piezas significa que el diseño está bajo control explícito, y el throughput sigue siendo impresionante — 135 botones (11x11x5.5 mm.) en 35 minutos, y 848 tapones (1.75×5.2×3.2 mm.) en 23 minutos.

Si cualquiera de los escenarios arriba tiene sentido para sus necesidades manufactureras, es hora de considerar manufactura aditiva. Hablemos sobre cómo refinar sus procesos manufactureros y mejorar calidad de piezas y bottom line.

Lea el original article.

Aplique para estar a la vanguardia de tecnología de automatización para resolver retos de productividad e innovación.

Financiado a través del programa I-SMART, 80 empresas serán elegidas para identificar, adaptar, e implementar tecnologías de automatización - construyendo fortalezas núcleo que les permitirán rebotar incluso más fuerte de la pandemia. Dependiendo de sus necesidades y prioridades identificadas, su empresa podría recibir:

• Business case para robótica y tecnologías de automatización flexible
• Roadmap de despliegue tecnológico
• Servicios de selección de proveedores
• Servicios de implementación y proceso
• Gestión de proyecto global