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La oportunidad de la fabricación aditiva

Por 19 febrero, 2022 febrero 21st, 2022 No Comments

Si el COVID ha causado estragos en los sistemas sanitarios mundiales, su impacto en las cadenas de suministro ha sido igual de pronunciado. Pero los rápidos avances en la tecnología de fabricación podrían ofrecer una posible respuesta para una industria naviera mundial que se tambalea al borde del colapso.

Si las dos primeras semanas de 2022 sirven de algo, parece cada vez más probable que las interrupciones y los retrasos que han afectado a las cadenas de suministro durante la pandemia sigan aumentando.

Sin embargo, una tecnología emergente podría convertirse en la panacea para los fabricantes y las compañías navieras mundiales a la hora de sortear una tormenta perfecta de puertos congestionados, costes de los contenedores por las nubes y escasez de componentes clave para la fabricación y los materiales de construcción.

Desde la aparición del COVID-19, las redes mundiales de transporte marítimo se han visto sometidas a una inmensa presión, y la mano de obra diezmada por el virus ha obligado a realizar cierres forzosos y paralizaciones de fábricas a gran escala.

A lo largo de 2021, las presiones relacionadas con el coronavirus se agravaron cuando varios acontecimientos inesperados e imprevisibles añadieron más cargas a una industria que se enfrenta a un sufrimiento sin precedentes.

En Estados Unidos, la cadena de suministro petroquímico del país quedó prácticamente paralizada por la gran helada de febrero en Texas, con lo que la producción de plásticos, resinas y otros componentes clave de la fabricación se detuvo.

Luego llegó el huracán Ida, que detuvo el movimiento de mercancías en la costa del Golfo, mientras que las terminales de contenedores del interior, desde California hasta Chicago, se atascaron y congestionaron mientras las operaciones logísticas luchaban por seguir el ritmo de un aumento de los volúmenes de importación. El Ever Given bloqueó el Canal de Suez y las inundaciones catastróficas afectaron a las cadenas de suministro europeas.

En conjunto, las interrupciones relacionadas con los virus, los imprevistos y las catástrofes naturales provocaron enormes dificultades económicas, y una encuesta realizada en 2021 por Statista entre 900 empresas de transporte internacional mostró un aumento de los costes medios anuales de 184 millones de dólares.

Aunque el coste de las mercancías y los crecientes retrasos son los síntomas evidentes del caos en la cadena de suministro, también puede suponer la paralización de las empresas ordinarias.

En todo el mundo, las empresas informan de que tienen que esperar meses para obtener las piezas de repuesto necesarias para poner en marcha las máquinas o completar los productos.

Una solución incipiente

Pero podría haber esperanza en el horizonte, ya que los rápidos avances en la tecnología de fabricación aditiva tienen el potencial de emerger como una solución a algunos de los problemas de la cadena de suministro mundial.

Conocida coloquialmente como impresión 3D, que en algunos círculos se ha tachado de truco, la fabricación aditiva es un conjunto de tecnologías que crean objetos tridimensionales mediante la superposición de materiales en formas precisas utilizando diseños asistidos por ordenador o escáneres 3D.

Los grandes gigantes de la fabricación, como Siemens, la consideran una solución potencial, ya que están probando la fabricación aditiva para «imprimir» la zona dañada de los álabes de las turbinas de gas, en lugar de sustituirlos, como ejemplo de cómo puede utilizarse el proceso.

«En las obras de construcción o industriales remotas, el envío de piezas de repuesto puede ser un proceso costoso y que requiere mucho tiempo, ya que para muchas de estas actividades, el tiempo de inactividad tiene una línea directa con la pérdida de beneficios», dijo la empresa en un artículo publicado el año pasado en el blog de Siemens.

«La reparación sobre el terreno ya no significaría que la maquinaria cojee hasta que llegue el recambio, sino que la máquina volvería a funcionar por completo en pocas horas si hay una impresora in situ».

Chris Barlow, socio de fabricación de la empresa británica MHA, miembro independiente de Baker Tilly International, afirmó que la fabricación aditiva presenta algunas ventajas significativas que podrían ayudar a resolver algunos de los problemas más apremiantes del sector naval.

«Uno de los mayores retos que estamos viendo en las cadenas de suministro en este momento es la incapacidad de conseguir el producto adecuado en el lugar correcto», dijo el Sr. Barlow.

Hemos visto subir los costes de los contenedores, hemos visto problemas en el Reino Unido para hacer llegar los productos al país por cuestiones aduaneras, hemos visto escasez de determinados productos, hemos tenido inundaciones en Alemania, hemos tenido problemas de producción en China, y eso sin mencionar la pandemia mundial».

«La ventaja de la fabricación aditiva es que tienes el diseño, te sientas ahí y lo imprimes.

«Suena un poco exagerado, pero en el fondo es eso.

«Puede reducir los pasos en la cadena de suministro al tener la máquina en el lugar donde se necesita, con un control total sobre ella.

«Al tener la máquina de fabricación aditiva exactamente donde la quieres, tampoco estás comprometido con tu proveedor en términos de compra, herramientas o cambios en la máquina.

«Puedes hacer exactamente lo que quieres, cuando quieres, y esa es la mayor ventaja.

«También está el aspecto ecológico: la fabricación aditiva reduce las emisiones, los residuos y el uso de materiales nocivos al eliminarlos de la cadena de producción.

«Es una solución para las cadenas de suministro y reduce las emisiones, esas son sus mayores ventajas».

Seguridad de los datos y capacitación

El Sr. Barlow afirmó que la fabricación aditiva permite la creación de bibliotecas de inventario digital que, combinadas con una máquina de fabricación aditiva, reducen la necesidad de enviar piezas o componentes de un almacén a otro.

Pero aunque parezca conveniente, dijo que un inventario digital crea nuevos retos para los fabricantes y las empresas de logística.

«La cuestión que tenemos que tener en cuenta cuando hablamos del aspecto tecnológico es la seguridad de los datos», dijo Barlow.

Estamos hablando de algo que está muy abierto a los problemas de la ciberdelincuencia, y eso tiene que ser una consideración que las empresas deben tomar en serio como parte de eso».

«El cibercrimen es un problema en todo el mundo, y cuanto más utilicemos este tipo de maquinaria, el cibercrimen se convertirá en un problema más importante y podría detener la producción durante un período de tiempo.

«Mientras que un torno tradicional en un taller de fabricación cuenta con seguridad física, no ocurre lo mismo con este tipo de máquinas».

Otros retos que deben abordarse antes de que la fabricación aditiva se adopte de forma generalizada como solución son varias limitaciones de la tecnología, así como los importantes costes que conlleva la instalación de una máquina de impresión y la formación de los empleados para manejarla.

Para resolver el problema de la capacitación, el Sr. Barlow afirma que la industria recurriría a los gobiernos para que ofrecieran incentivos a fin de mejorar la cualificación de sus trabajadores, pero para los demás retos, es necesario un cambio de mentalidad respecto al mejor uso de la tecnología de fabricación aditiva.

«Según mi conocimiento y experiencia, las máquinas de impresión no son tan rápidas como las de fabricación tradicional, por lo que uno de los problemas que habría que superar para su adopción a gran escala es poder acelerar ese proceso», dijo Barlow.

«Por el momento, debido a las barreras de entrada en áreas de bajo nivel en términos de fabricación de altos volúmenes de piezas de producción a un pequeño coste, como tornillos, tuercas, pernos, etcétera, no sería adecuado por los límites que implica.

«Para lo que he visto que se utiliza es para barcos, excavadoras, turbinas de motores a reacción o manos robóticas, por ejemplo.

«Es en el nivel superior, para poder producir algo que es complicado y muy de nicho, es donde se encuentra la ventaja en este momento.

«Son geniales para imprimir algo que es particularmente nicho o particularmente deseado en una etapa particular, pero esas máquinas aún no están en la etapa de poder producir algo en masa, y ese es un obstáculo que tenemos que superar.

«Por el momento, es algo que puede utilizarse junto a la fabricación tradicional».

El Sr. Barlow afirma que espera que el impulso de la fabricación aditiva aumente considerablemente a medida que los fabricantes busquen soluciones con menos emisiones, pero que será necesario un pionero para lanzar la tecnología a la corriente principal.

«Está muy bien decir: ‘hemos imprimido una mano robótica’, pero en realidad necesitamos que alguien diga: ‘he imprimido varias piezas de este producto cotidiano'», dijo.

«Tiene que ser algo que todo el mundo utilice para ser promovido en lugar de algo de alta gama.»

El riesgo es que, como podemos hablar de las cosas grandes y de las cosas impresionantes que se han producido, potencialmente los fabricantes se desconectarán y dirán: ‘eso es genial, pero yo no hago eso.»

Se trata de asegurarse de que no se le da demasiado glamour, hay que encontrar un equilibrio».

«Es bastante versátil; no va a crear piezas producidas en masa y tiene que haber un equilibrio entre eso.

«La gente no necesita que la cautiven, sino que bajen un poco el foco y exploren el potencial para desarrollar los productos que necesitan».

Una demostración de ese potencial cotidiano está surgiendo en Canadá, según el consultor de Baker Tilly Windsor LLP, Kassem Nizam.

El Sr. Nizam señaló que la fabricación aditiva está empezando a despegar en Canadá, y que muchos fabricantes están adoptando el enfoque de tener una impresora 3D en sus instalaciones, lo que no sólo ha reducido los plazos de obtención de artículos, sino que también ha supuesto un impulso para la investigación y el desarrollo y la creación de prototipos de productos.

«La pandemia ha puesto de manifiesto lo dependientes que somos de otros países para satisfacer nuestras necesidades de fabricación», dijo.

«Y todo podría detenerse ahora mismo, sin que ningún barco pueda entrar en Canadá, no podemos conseguir nuestros productos.

Esto nos ha hecho mirar un poco más hacia nuestros propios patios para fabricar nuestras propias cosas».

«Esto ha arrojado algo de luz sobre la impresión 3D. Recuerdo que cuando empezó esta pandemia, tenía unos amigos en la Universidad de Michigan que habían empezado a imprimir en 3D protectores faciales, porque había escasez de mascarillas.

«Así que ese fue un área en la que la impresión 3D se convirtió en algo muy valioso para nosotros».

El Sr. Nizam afirmó que, a medida que la tecnología siga desarrollándose, espera que la fabricación aditiva desempeñe un papel más destacado en todos los sectores.

«Lo que hemos visto en los últimos dos años con la tecnología más avanzada, más rápido avanzamos en el futuro.

«Así que, con toda esta nueva era de la electrónica avanzada y de ser más respetuosos con el medio ambiente, creo que la fabricación aditiva está realmente relacionada con todo eso».

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