Cuatro formas en que la fabricación aditiva crea una industria más respetuosa con el medioambiente

Por Lou Rassey, CEO, Fast Radius

Un nuevo conjunto de herramientas está creando un impacto transformador sobre cómo traer nuevos productos al mundo. Las empresas de fabricación a la vanguardia de la Industria 4.0 no solo fabrican productos revolucionarios y llegan al mercado más rápido. También generan un menor impacto en el medioambiente y se alejan de los procesos de fabricación antiguos con alto contenido de carbono.

Tome el Grupo Husqvarna. Cuando la compañía trajo su legado de 300 años de producción de productos eléctricos para exteriores a Fast Radius, buscó identificar piezas que pudieran fabricarse de manera más eficiente y sostenible a través de la fabricación aditiva. Este fue un movimiento audaz para un líder de la industria establecido, pero la empresa 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 empresa se pronuncie sobre la reducción de su huella de carbono, algo importante para su programa de sostenibilidad Sustainovate, establecido en 2016.

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

Las tendencias de fabricación que llevan a las empresas a la fabricación digital

Para comprender por qué la fabricación aditiva es una tecnología tan fundamental en este momento, primero debe comprender las fuerzas clave que están en juego a nivel mundial dentro de la industria manufacturera.

Con mil millones de nuevas personas llegando a las clases de consumo durante la próxima década, una demanda adicional de $ 30 billones en consumo y gran parte de ese crecimiento dentro de las economías emergentes dispersas, veremos un cambio en el centro de gravedad de la fabricación global. Esto creará una profunda aceleración de la demanda y el transporte de mercancías en todo el mundo. También hemos pasado de una era de liberalización económica a una en la que algunas naciones pueden desempeñar un papel activo en las tendencias proteccionistas. La naturaleza misma de la globalización está cambiando, lo que afecta directamente a 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 de manera responsable. Para hacerlo de una manera inteligente y sostenible, se requiere un nuevo enfoque de la cadena de suministro y una nueva tecnología para cumplir con ese enfoque.

Los beneficios de sostenibilidad de la fabricación aditiva

Como raza humana, ciertamente enfrentamos nuestra parte de desafíos hoy. Pero también estamos en un momento sin precedentes en la historia, experimentando una ola de innovación industrial e informática gracias a tecnologías que no existían hace solo unos años. Las tecnologías de la industria 4.0, como la robótica, la inteligencia artificial y el aprendizaje automático, la movilidad autónoma y la realidad virtual, están comenzando a crear un gran impacto en las principales líneas de negocios.

La fabricación aditiva ciertamente pertenece a la lista. Donde antes la idea de la 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 respetuosas con el medioambiente. Ahora tenemos a nuestra disposición herramientas que permiten resultados de diseño nunca antes posibles y formas de satisfacer el aumento del consumo.

En términos de sostenibilidad, hay cuatro beneficios que la fabricación aditiva suele aportar:

1. Diseño de productos más eficiente

Inherentemente, la fabricación aditiva da como resultado productos diseñados para usar menos material. Hay varios ejemplos de esto. El primer ejemplo son las herramientas digitales avanzadas de diseño que permiten nuevas capacidades de diseño, como estructuras de celosía, que crean una enorme fuerza con mucho menos material. La segunda es que ahora, gracias a la fabricación aditiva, a menudo se pueden consolidar varias piezas en una sola, lo que significa que se utiliza menos material en general para fabricar ese producto.

2. Procesos de fabricación más eficientes

La mayoría de las técnicas de fabricación tradicionales son sustractivas, lo que significa que se corta un bloque de material para darle forma o se produce y llena un molde de inyección. Esto da como resultado desechos de desecho, algunos de los cuales se pueden reutilizar, otros no. En cualquier caso, incluso para reciclar material, debe ser reprocesado. El proceso aditivo, por otro lado, no involucra moldes ni desechos tallados. También se han logrado grandes avances en la capacidad de reutilizar el material sobrante. Por ejemplo, HP High Reusability PA 12 tiene una tasa de reutilización de hasta el 80 % del exceso de polvo. Como industria, tenemos grandes esperanzas en las continuas innovaciones de sustentabilidad en el espacio de los materiales.

3. Cadenas de suministro más eficientes

Tradicionalmente, las cadenas de suministro han existido utilizando las tres modalidades de logística:terrestre, aérea y marítima. La fabricación aditiva crea una cuarta modalidad mucho más eficiente:la nube. En este caso, 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, contribuye a reducir los costos de obsolescencia. En un futuro cercano, las empresas cargarán diseños de piezas digitalmente y los imprimirán bajo demanda en una red global, más cercana al punto de consumo, lo que reduce la dependencia de métodos de transporte pesados ​​en carbono. Debido a que las instalaciones de fabricación aditiva se replicarán en todo el mundo, es posible imaginar un mundo en el que la integración de la logística física y digital defina la cadena de suministro del futuro.

4. Innovación acelerada y tiempo de comercialización

Por último, debido a que la fabricación aditiva permite una iteración rápida de ideas sin las limitaciones de creación de prototipos de los métodos de fabricación tradicionales, las empresas están capacitadas para lanzar productos al mercado más rápido, respondiendo a las necesidades humanas más rápidamente, con un uso mucho más eficiente de materiales, procesos y personas.

Mirando hacia el futuro de la fabricación ecológica

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

Todavía 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 reúnen para aprender y comprender las nuevas herramientas y llevarlas al negocio de manera significativa, tenemos la oportunidad de crear un cambio radical en la eficiencia en toda la economía de fabricación.

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