¿Puede la fabricación aditiva resolver los problemas de la cadena de suministro?

En los últimos años, las empresas de todo el mundo han experimentado problemas en la cadena de suministro, lo que demuestra que la pandemia mundial ha tenido consecuencias para las empresas grandes y pequeñas. Además del aumento en la demanda de los consumidores, hubo una escasez de contenedores de envío y trabajadores portuarios, una disminución en la capacidad de carga aérea y una falta de conductores de camiones, lo que provocó la congestión del puerto. Los barcos quedaron inactivos frente a la costa durante días, o incluso semanas, y el problema continúa. A fines de 2021 y principios de 2022, los portacontenedores pasaron un promedio de siete días en los puertos estadounidenses.

Estas interrupciones en la cadena de suministro también han causado retrasos en la fabricación. Todas las industrias experimentaron tiempos de entrega récord para las materias primas en octubre de 2021, y las cosas no han mejorado mucho. Por ejemplo, los fabricantes de chips deben esperar 18 meses para obtener equipos críticos, como módulos electrónicos, lentes, válvulas y bombas.

La fabricación aditiva puede ofrecer un alivio muy necesario para los problemas de la cadena de suministro. Puede proporcionar varios beneficios cuando se trata de tiradas de producción de bajo volumen, control de calidad y costo de materiales, lo que la convierte en una alternativa viable a la cadena de suministro tradicional y un activo más predecible durante tiempos turbulentos.

¿Por qué la fabricación aditiva?

La fabricación aditiva, comúnmente conocida como impresión 3D, consiste en fabricar o imprimir una pieza directamente capa por capa, a diferencia de los métodos sustractivos como el mecanizado. Es un proceso preciso y altamente digitalizado que requiere mucho menos herramientas y configuración, lo que elimina la necesidad de moldes, formas y herramientas de corte especializadas.

En comparación con los métodos de fabricación tradicionales, la tecnología de fabricación aditiva ofrece varias ventajas, entre ellas:

Tiempos de entrega más rápidos

La fabricación aditiva permite una creación de prototipos más rápida y una producción de bajo volumen, lo que ayuda a las empresas a acelerar la iteración del diseño y los procesos de validación de productos para llevar sus productos al mercado más rápido. Por ejemplo, en respuesta al COVID-19, desarrollamos un protector facial que primero se fabricó mediante fabricación aditiva, pero, en respuesta al aumento de la demanda, luego se cambió al moldeado por inyección para escalar la producción.

Además, dado que no hay necesidad de herramientas, puede imprimir piezas de uso final en unas pocas horas o días en lugar de pasar semanas o meses en la configuración asociada con el diseño y la fabricación de herramientas, como un molde, como lo haría con el moldeo por inyección. Esencialmente, puede comenzar la producción tan pronto como se complete el diseño final y haya una impresora disponible.

Mayor flexibilidad y agilidad

Las impresoras 3D permiten a las empresas imprimir piezas bajo demanda, ofreciendo una flexibilidad y agilidad increíbles. Las empresas no solo pueden crear productos personalizados de forma rápida y económica con la tecnología de impresión 3D, sino que también pueden producir fácilmente más o menos de un producto a medida que cambia la demanda.

Mientras aumenta la producción con el moldeo por inyección, los cambios de diseño después del lanzamiento pueden significar esperar semanas o meses para que se cree otra herramienta. Con la eliminación de herramientas, la impresión 3D permite a las empresas cambiar de marcha rápidamente. Por ejemplo, durante las primeras etapas de la pandemia, HP imprimió más de 2,3 millones de componentes médicos, incluidos hisopos nasales, equipos de protección personal y piezas de ventiladores cuando la demanda crecía dinámicamente. Si hubieran utilizado el moldeo por inyección, habrían tenido que diseñar y fabricar un molde, lo que podría haber llevado meses.

Producción descentralizada

El uso de la tecnología de impresión 3D también permitirá a las empresas descentralizar la producción. En lugar de producir bienes en un solo lugar y enviarlos a todo el mundo, las empresas pueden fabricar bienes cerca o en su punto de uso. La producción distribuida puede acortar drásticamente la cadena de suministro, eliminando muchos cuellos de botella potenciales y acelerando el tiempo de comercialización de un producto, por lo que no sorprende que el 52 % de las empresas estuviera considerando la producción localizada en 2021.

Al fabricar productos más cerca de su destino final, las empresas pueden eludir muchos problemas tradicionales asociados con los productos importados, desde demoras causadas por puertos obstruidos hasta bloqueos por COVID-19 y precios y aranceles en rápido aumento debido a guerras comerciales. El cambio hacia la tecnología aditiva y un sistema de producción descentralizado también puede ayudar a las empresas a poner los productos en manos de los consumidores más rápido, evitar el costo del envío de larga distancia y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero relacionadas con el transporte.

Costos de almacenamiento reducidos

Las impresoras 3D permiten a las empresas fabricar productos bajo demanda, lo que significa que puede producir la cantidad exacta de piezas que necesita y luego enviarlas directamente a sus clientes, lo que hace que la oferta y la demanda coincidan de manera más perfecta. En lugar de comprar o alquilar un almacén, puede confiar en los inventarios digitales y producir piezas cada vez que un cliente envía un pedido.

Dado que la vacante en el almacén es solo del 3,6 % y la demanda probablemente solo aumentará a medida que más empresas reasignen la fabricación y diversifiquen sus cadenas de suministro, la impresión bajo demanda y el cambio a un almacén digital en lugar de almacenar inventario físico puede ayudar a ahorrar una cantidad significativa de capital.

¿La integración de la fabricación aditiva en los ciclos de producción puede evitar futuras interrupciones?

Si bien la mayoría de las empresas cree que es hora de tomar medidas para evitar futuras interrupciones en la cadena de suministro, puede ser difícil identificar qué medidas tomar. Para aquellos que han cambiado de táctica, muchos confían en medidas a corto plazo. De hecho, menos de la mitad de los 3000 directores ejecutivos encuestados por AlixPartners han tomado medidas para aliviar las interrupciones de la cadena de suministro a largo plazo.

Incorporar la fabricación aditiva en el ciclo de producción puede ayudar a las empresas a mitigar o evitar futuras interrupciones en la cadena de suministro. Después de todo, la fabricación aditiva respalda la fabricación descentralizada y permite una cadena de suministro más simple y una mayor flexibilidad y agilidad. Las empresas pueden producir productos más cerca de su destino, evitando potencialmente los cuellos de botella de la cadena de suministro, como la congestión severa del puerto. El aditivo permite a las empresas producir la cantidad exacta requerida, reduciendo el exceso de envíos a los almacenes antes de la distribución a los clientes.

¿Cuáles son los riesgos de reemplazar la cadena de suministro tradicional por una cadena de suministro de fabricación aditiva?

Dadas las numerosas ventajas de la fabricación aditiva, no sorprende que el mercado mundial de productos y servicios de impresión 3D rondara los 12 600 millones de dólares en 2020 y seguirá creciendo en los próximos años a medida que más empresas reconstruyan cadenas de suministro de aditivos más cortas o más flexibles. Sin embargo, las personas que han pasado su carrera diseñando o trabajando con moldeo por inyección o mecanizado CNC pueden tener dificultades para cambiar a estos nuevos procesos disruptivos.

Los problemas comunes con los que se encuentran las personas durante la impresión 3D incluyen deformaciones, grietas, mala adhesión capa a capa y fallas en las piezas. Afortunadamente, los avances tecnológicos en los mundos de materiales y equipos de fabricación han hecho que estos problemas sean más pequeños y menos frecuentes, así como los ingenieros que trabajan en todo el ciclo de vida desde el diseño hasta la fabricación. Por ejemplo, en el modelado por deposición fundida (FDM), es posible el desplazamiento de capas, el encordado, la subextrusión y la sobreextrusión, pero los ingenieros y técnicos de fabricación experimentados están continuamente desarrollando soluciones para mejorar la calidad de las piezas. Se han realizado avances de procesos similares en otras tecnologías de aditivos (SLA, SLS, etc.) para posibilitar más aplicaciones. Sin embargo, estos avances requieren un socio de impresión 3D que tenga el conocimiento y la experiencia para desarrollar y emplear estos procesos novedosos.

Si trabaja con Fast Radius, nuestros ingenieros experimentados podrán revisar y perfeccionar su diseño, ayudándole a fabricar piezas de forma rápida y rentable sin sacrificar la calidad. Nuestras fábricas nacionales y nuestras capacidades de producción distribuida lo ayudarán a evitar los retrasos y los dolores de cabeza asociados con la logística en el extranjero, y nuestro conjunto de herramientas digitales puede detectar automáticamente problemas de diseño antes de que su pieza o producto entre en producción. También puede explorar varios materiales y métodos de fabricación antes de iniciar una cotización. Para obtener más información sobre cómo las capacidades de aditivos de Fast Radius pueden ayudar a resolver los problemas de su cadena de suministro, acelerar la producción y garantizar la máxima eficiencia de costo por pieza, cree una cuenta o comuníquese con nosotros hoy.