Cómo la fabricación aditiva impulsa una industria más verde: cuatro beneficios clave

Por Lou Rassey, CEO, Fast Radius

Una nueva suite de herramientas está creando un impacto transformacional en cómo llevar nuevos productos al mundo. Las empresas manufactureras en la vanguardia de la Industria 4.0 no solo están haciendo productos revolucionarios y llegando al mercado más rápido. También están creando menos impacto en el medio ambiente y alejándose de viejos procesos de fabricación intensivos en carbono.

Tome Husqvarna Group. Cuando la compañía trajo su legado de 300 años produciendo productos de energía al aire libre a Fast Radius, buscó identificar piezas que pudieran hacerse de manera más eficiente y sostenible a través de fabricación aditiva. Este fue un movimiento audaz para un líder establecido de la industria, pero la compañía sueca estaba decidida a innovar en la forma en que siempre se han hecho las cosas. El éxito de este proyecto exploratorio ha creado una valiosa oportunidad para que la compañía tome una postura sobre la reducción de su huella de carbono — importante para su programa de sostenibilidad Sustainovate, establecido en 2016.

En honor al 49º Día de la Tierra, es un buen momento para pausar y hacer balance de la industria manufacturera hoy, y cómo la fabricación aditiva está llamada a alterar su relación con la sostenibilidad ambiental.

Las tendencias de fabricación que impulsan a las empresas hacia la fabricación digital

Para entender por qué la fabricación aditiva es una tecnología tan pivotal en este momento, primero debe comprender las fuerzas clave en juego globalmente dentro de la industria manufacturera.

Con 1.000 millones de nuevas personas llegando a las clases consumidoras en la próxima década, $30T adicionales de demanda en consumo y gran parte de ese crecimiento dentro de economías emergentes dispersas, veremos un cambio en el centro de gravedad para la fabricación global. Esto creará una aceleración profunda de la demanda y transporte de bienes mundial. También hemos pasado de una era de liberalización económica a una donde algunas naciones pueden jugar un papel activo en tendencias proteccionistas. La propia naturaleza de la globalización está cambiando, lo que impacta directamente la cadena de suministro.

El efecto combinado de estas fuerzas significa que nuestra industria necesita encontrar formas más creativas y eficientes de diseñar, fabricar y cumplir nuevos productos para satisfacer la demanda responsablemente. Para hacerlo de una manera inteligente y sostenible requiere un nuevo enfoque de la cadena de suministro, y nueva tecnología para cumplir ese enfoque.

Los beneficios de sostenibilidad de la fabricación aditiva

Como raza humana, ciertamente enfrentamos nuestra cuota de desafíos hoy. Pero también estamos en un momento sin precedentes en la historia, experimentando una ola de innovación industrial e informacional gracias a tecnologías que no existían hace apenas unos años. Tecnologías de Industria 4.0 como robótica, inteligencia artificial y aprendizaje automático, movilidad autónoma, realidad virtual — todas están empezando a crear un impacto enorme en líneas de negocio principales.

La fabricación aditiva ciertamente pertenece a la lista. Donde una vez la idea de impresión 3D era una anomalía futurista, la fabricación aditiva es ahora una alternativa relevante a los procesos de fabricación tradicionales para todo tipo de empresas, y está haciendo que las cadenas de suministro sean mucho más amigables con la Tierra. Ahora tenemos a nuestra disposición herramientas que permiten resultados de diseño nunca antes posibles y formas de satisfacer el consumo aumentado.

En términos de sostenibilidad, hay cuatro beneficios que la fabricación aditiva típicamente aporta:

1. Diseño de producto más eficiente

Inherentemente, la fabricación aditiva resulta en productos diseñados para usar menos material. Hay varios ejemplos de esto. El primer ejemplo son herramientas digitales avanzadas de diseño que permiten nuevas capacidades de diseño, como estructuras de celosía, que crean enorme resistencia con mucho menos material. El segundo es que ahora, gracias a la fabricación aditiva, múltiples piezas a menudo pueden consolidarse en una, lo que significa que se usa menos material total para fabricar ese producto.

2. Procesos de fabricación más eficientes

La mayoría de las técnicas de fabricación tradicionales son sustractivas, lo que significa que un bloque de material se corta para formar o se produce un molde de inyección y se llena. Esto resulta en desperdicio de recorte, parte del cual puede ser reutilizado, parte del cual no puede. De cualquier manera, incluso para reciclar material, debe ser reprocesado. El proceso aditivo, por otro lado, no involucra moldes ni desperdicio tallado. También se han hecho grandes avances en la capacidad de reutilizar material sobrante. Por ejemplo, HP High Reusability PA 12 tiene hasta un 80 por ciento de tasa de reuso en polvo excedente. Como industria, tenemos grandes esperanzas para continuas innovaciones de sostenibilidad en el espacio de materiales.

3. Cadenas de suministro más eficientes

Tradicionalmente, las cadenas de suministro han existido usando las tres modalidades de logística: tierra, aire y mar. La fabricación aditiva crea una cuarta modalidad,vastamente más eficiente: la Nube. En esta instancia, la Nube está reemplazando el almacenamiento físico con un Almacén Virtual. La capacidad de imprimir bajo demanda, en lugar de tener que producir grandes volúmenes de piezas o productos a la vez y luego almacenarlos, juega un papel en la reducción de costes de obsolescencia. En el futuro próximo, las empresas subirán diseños de piezas digitalmente e imprimirán bajo demanda en una red global, más cerca del punto de consumo, lo que reduce la dependencia de métodos de transporte intensivos en carbono. Debido a que las instalaciones de fabricación aditiva se replicarán en todo el mundo, es posible imaginar un mundo donde la integración de logística digital y física define la cadena de suministro del futuro.

4. Innovación acelerada y tiempo de llegada al mercado

Finalmente, porque la fabricación aditiva permite iteración rápida de ideas sin las limitaciones de prototipado de métodos de fabricación tradicionales, las empresas están empoderadas para llevar productos al mercado más rápido, respondiendo a la necesidad humana más rápidamente, con un uso mucho más eficiente de materiales, procesos y personas.

Mirando hacia el futuro de la fabricación respetuosa con la Tierra

Con estas innovaciones de Industria 4.0 a nuestro alcance, pronto podremos enfrentar el desafío de crear una industria mejor, más eficiente, más responsable ambientalmente para las generaciones futuras. Un puñado de empresas progresistas Fortune 100 ya están liderando la carga, convirtiendo partes de su cadena de suministro a fabricación aditiva para crear productos de mejor rendimiento, reducir su impacto de carbono y volverse más ágiles en general.

Aún queda mucho trabajo por hacer para enfrentar los desafíos ambientales y globales de hoy, pero la promesa y el potencial existen. Si más líderes e ingenieros se juntan para aprender y entender las nuevas herramientas, y las llevan al negocio de una manera significativa, tenemos la oportunidad de crear un cambio de paso en eficiencia a través de la economía manufacturera.

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