Impulsando la economía circular: Cómo la fabricación digital añade valor

La economía circular es una alternativa a la economía lineal, en la que los recursos se extraen, usan y se desechan rápidamente. La economía circular, por otro lado, disocia el crecimiento económico de las restricciones de recursos finitos y la creación de valor del consumo, encontrando valor a lo largo del ciclo de vida continuo de un producto.

El objetivo es eliminar el desperdicio monetizándolo. Si las empresas manufactureras ven sus productos y su desperdicio como inventario valioso, usarán sus recursos más eficientemente y descubrirán nuevas formas de aumentar el valor y satisfacer la demanda del cliente. De hecho, una investigación de McKinsey indica que la transición a una economía circular podría generar casi 2 billones de dólares en ingresos por año para 2030.

Aún así, invertir las perspectivas de industrias enteras sobre el valor y la economía no es fácil. La fabricación digital es un impulsor central del cambio necesario para avanzar hacia una economía circular en tres formas principales.

Equilibrando oferta y demanda mediante agilidad

Para producir menos desperdicio desde el principio, los fabricantes deben esforzarse por equilibrar la oferta con la demanda. El modelo de fabricación tradicional, en el que los fabricantes estiman la demanda del cliente basándose en proyecciones, hace esto desafiante. Si una empresa sobreestima la demanda, puede terminar con un almacén de productos no reciclables e invendidos que solo terminarán en un vertedero. Además, este método no es lo suficientemente ágil para tener en cuenta la volatilidad de la economía bajo demanda.

La fabricación digital hace uso de tecnologías ágiles para poner la oferta y la demanda en armonía. La fabricación digital se refiere a la aplicación de sistemas informáticos a la cadena de suministro, productos y procesos del fabricante. Desde una perspectiva de oferta-demanda, la fabricación digital permite a los fabricantes usar datos de clientes para anticipar mejor la demanda y producir solo lo que necesitan cuando lo necesitan.

Cuando los fabricantes pueden hacer productos bajo demanda, evitan los altos costos iniciales de una línea de producción tradicional y mejoran su capacidad para responder ágilmente a la demanda. Cuando los fabricantes pueden imprimir piezas cerca de sus clientes, también acortan dramáticamente sus cadenas de suministro. Dado que la cadena de suministro promedio representa más del 80% de las emisiones de carbono de una empresa de bienes de consumo y el 90% del impacto en recursos naturales, cadenas de suministro más eficientes pueden ayudar a mitigar materialmente los impactos ambientales negativos.

Reduciendo el desperdicio económico y ambiental

Reciclar, refabricar y reutilizar productos para preservar y mejorar el capital —natural y de otro tipo— es el impulso principal detrás de la economía circular. Obtener más valor del stock existente reduce el desperdicio estructural, impulsa el crecimiento económico y empodera a los fabricantes para pensar fuera de la caja por el bien mayor. La fabricación digital, impulsada por la fabricación aditiva, ayuda a ingenieros y diseñadores de producto a aprovechar al máximo el desperdicio que producen optimizando el uso de materiales.

El uso de materiales renovables, reciclables y no tóxicos en la fabricación aún está emergiendo, pero la fabricación aditiva lidera la carga. La impresión 3D es compatible con materiales biodegradables y biobasados como bioplásticos PLA, plásticos que se descomponen en entornos naturales y solo dejan biomasa, dióxido de carbono y agua. Aprovechar materiales que son seguros para ciclar y diseñados para ciclar es una forma fácil de contribuir a la economía circular y reducir el impacto ambiental.

Incluso si materiales eco-conscientes no pueden usarse con el proceso de fabricación necesario para un proyecto, la fabricación digital por sí sola puede ayudar a reducir el desperdicio y aumentar las ganancias. Para empezar, hay ahorros de material inherentes en procesos aditivos. En lugar de mecanizar a partir de un bloque sólido de material, generando mucho desecho, se construye el material un vóxel a la vez. La mayor libertad de diseño de la aditiva también permite aprovechar estructuras de celosía y geometría compleja para aligerar drásticamente las piezas. Además, fabricar productos de polímero con impresoras 3D puede reducir el consumo de energía en un 41 a 64%. En general, la investigación sugiere que la impresión 3D puede reducir los costos de fabricación hasta en 593.000 millones de dólares para 2025, y acelerar críticamente el tiempo de comercialización. La fabricación digital supercarga la economía circular poniendo más recursos renovables en ella y maximizando su producción.

Diseñando con sostenibilidad en mente

La economía lineal también impacta el diseño de productos. Por ejemplo, los componentes mecánicos se diseñan principalmente pensando en la fabricabilidad, no necesariamente en la reutilización. Por eso algunos diseñadores unen piezas entre sí en lugar de conectarlas usando sujetadores removibles. Sin embargo, pequeñas decisiones de diseño como estas hacen que el producto sea desechable desde el principio, y limitan enormemente el ciclo de vida del producto.

Diseñar para la economía circular significa crear productos que sean duraderos, reutilizables y rentables a largo plazo —la fabricación digital puede ayudar. La fabricación digital optimiza el proceso de diseño para que los fabricantes puedan maximizar el valor de múltiples formas. El modelado virtual facilita que los diseñadores de producto colaboren en tiempo real y piensen críticamente sobre formas de hacer un diseño propicio para reutilización, reparación y reciclaje. Cualquier cambio de diseño puede hacerse de forma barata y rápida antes de que comience la producción, lo que reduce costos y desperdicio.

Además, como la fabricación digital bajo demanda está directamente alineada con las necesidades del cliente, los diseñadores pueden pasar de pensar en líneas de "¿Cómo puedo hacer este producto amigable para la fabricación?" a "¿Cómo puedo diseñar este producto para que consistentemente satisfaga las necesidades del usuario final?". El pensamiento de diseño centrado en el humano es inherentemente sostenible, ya que conduce a productos construidos para generar experiencias intuitivas y significativas. Los productos diseñados con los usuarios finales en mente tienden a aportar mayor valor al usuario final, y por lo tanto a menudo disfrutan de ciclos de vida extendidos —lo que, como resultado, en última instancia minimiza el desperdicio de material y energía.

Según la investigación de McKinsey, alrededor de 2,6 billones de dólares de material en bienes de consumo de alta rotación —alrededor del 80% del valor del material— se desechan y nunca se recuperan. Si los diseñadores de productos pueden crear productos que estén construidos para durar o al menos construidos para reciclar, pueden cerrar el ciclo e impulsar la economía circular.

Cierre el ciclo con Fast Radius

Hoy, al menos el 97% de todos los desechos sólidos provienen de la fabricación; el sector está atrasado para un cambio radical. La transición de la economía lineal a una circular puede parecer desalentadora, pero la fabricación digital es lo suficientemente disruptiva para iniciar un futuro más sostenible. Con fabricación digital bajo demanda y tecnología aditiva, los equipos de producto pueden equilibrar oferta y demanda, reducir su impacto ambiental y crear productos que sean sostenibles desde el principio.

En Fast Radius, somos apasionados por mover la industria manufacturera hacia adelante, y a veces eso significa ir en círculo. Hacemos nuestra parte para estimular la economía circular ofreciendo servicios de fabricación digital multi-proceso bajo demanda a equipos de producto de todas las formas y tamaños. Al asociarnos con nuestros clientes desde el concepto hasta la entrega, nuestro equipo de ingenieros y diseñadores experimentados agiliza cada fase de diseño y producción. Estamos equipados para fabricar piezas de complejidades geométricas, materiales y tamaños variables a escala usando las mejores tecnologías y el conocimiento de diseño más reciente. Trabajemos juntos para crear mejores piezas y un mundo mejor. Contáctenos hoy para comenzar.

Para más información sobre sostenibilidad en fabricación y más allá, lea artículos relacionados en el centro de recursos de Fast Radius.

¿Listo para fabricar sus piezas con Fast Radius?

Solicite su presupuesto