La hora de la impresión 3D

Aún falta camino por avanzar, tanto a los proveedores como a los usuarios, pero a partir de ahora el camino se ha de recorrer juntos.

Desde su definición más sencilla, un estándar de superposición de capas en diferentes materiales y técnicas, hasta sus implicaciones más complejas, el impacto que tendrá en los modelos de negocios, la mesa redonda sobre Fabricación Aditiva fue un necesario paréntesis de análisis y discusión para un segmento tecnológico que va a una velocidad vertiginosa. El segundo de los encuentros de debates organizados por InfoPLC++ contó con la participación de Felip Fenollosa, director general Fundació CIM de la UPC; Víctor Martí, 3D Printing EMEA Go To Market manager de HP; y Tomas Megia, coordinator Global 3D Printing Hub, y fue moderado por Joan Triadó, profesor del máster Industria 4.0 en UOC–Tecnocampus.

La primera de las preguntas lanzadas fue en relación al momento. ¿Por qué ahora si es una tecnología que hace años ya está disponible? En opinión de Tomas Megia, el avance de la tecnología ha sido determinante: “antes era muy incipiente, lejos de la realidad de lo que necesitaba el fabricante. Ya no es así. Además, se está cerrando el gap de coste en todas las fases: diseño, producción en serie, etc.”. Para Víctor Martí, la maduración viene también por parte de las empresas usuarias: “hasta que el empresario no ve el sentido, hasta que no descubre una nueva forma de hacer las cosas, el cambio cuesta. Cuando hace 20 años se lanzó la tecnología de fabricación aditiva ofrecía ventajas a nivel de prototipado, pero no de producción. Hoy sí que es factible saltar a la línea”.

Es posible, porque según explica Felip Fenollosa, las empresas pueden hacer convivir la impresión 3D con el mecanizado convencional. “En la planta piloto de la Fundació CIM de la UPC conviven las dos tecnologías. Las empresas que necesitan piezas de diseño muy estandarizado no necesitan de fabricación aditiva. Sin embargo, las empresas cuyo vector está siendo innovar por el diseño o la rapidez son un claro usuario”. Para Fenollosa, es importante que las empresas comprendan la diferencia que existe entre la tecnología de uso ‘popular’ y tecnología de uso industrial. “Existen máquinas que hace 5 años rondaban los 50.000 euros y hoy se pueden adquirir por 3.000 euros. La tecnología es accesible, pero es imprescindible entender qué es lo que se necesita”. Y es que tal y como detalla el experto, después de su caracterización en máquinas de uso doméstico o industrial, las categorizaciones se hacen cada vez más complejas. “En el mundo industrial las impresoras se dividen en plástico y metal, que aunque similares, son dos universos totalmente diferentes. En el ámbito del plástico, además, podemos encontrar resinas epoxi solidificadas a través de luz, polvo plástico...”, explica.

Víctor Martí de HP confirma que en la firma son conscientes que no existe aún una propuesta única dominante, sino que depende de las necesidades del usuario. “HP ha apostado por una tecnología con potencial de crecimiento, por lo mismo no entró en el mercado hasta tener su propia tecnología. Vemos oportunidad en la pieza final, por lo que solo nos valen tecnologías capaces de dar propiedades mecánicas excelentes. Y después, que tengan un impacto positivo en la productividad”.

La propuesta del gigante americano es sobre “base de polvo que pivota sobre la tecnología de inyección de la que ya teníamos experiencia”, comenta Martí, detallando que en las máquinas que ya comercializan, un 50% de las piezas están producidas a través de la impresión 3D plástica, una prueba que la tecnología está preparada para entrar en la producción serializada.

Joan Triado y Victor Marti

Para el representante de HP el desafío no está en el avance de la tecnología, sino en el cambio de paradigma de las empresas: “Cuando vamos a un cliente, nos pone delante una pieza y nos pregunta: ¿cuánto costará? Le hacemos ver que la cuestión no es esa, sino que se trata de pensar cómo se puede rediseñar esa misma pieza de manera más óptima y eficiente gracias a la tecnología de impresión 3D”.

Tal y como confirman los expertos participantes en la mesa, sectores como el de la automoción, el aeronáutico o la medicina ya han hecho esta evolución y por ello están llevando con éxito la incorporación de las tecnologías de fabricación aditiva en sus cadenas de producción. En este sentido, tal y como destacan desde HP, el esfuerzo en la empresa industrial se ha de hacer también desde ingeniería e I+D: “hasta que no se descubra un uso muy definido para el proceso, no se adoptará”, recalca.

“Ejemplos de este proceso hemos visto”, comenta Felip Fenollosa: “cerámica para prótesis, electrónica, arquitectura... hay un boom de investigación en líneas bastante inauditas, como por ejemplo la impresión en tejidos vivos que se gestiona con bastante secretismo”.

Estado de la tecnología y su impacto en el negocio

Tal y como contextualizó Joan Triadó, parte del inmovilismo de las empresas puede ser a consecuencia de la incertidumbre sobre qué tecnología y técnica será la predominante en el mercado. Los proveedores de fabricación aditiva son conscientes del desafío.

“La impresión 3D avanza, pero queda mucho por hacer en relación a diferentes materiales, en conseguir mayores velocidades, ampliar la resolución...”, comentan desde el 3D Global Printing Hub. “En termoplástico se ha avanzado mucho, en metales, donde se producen piezas muy únicas, también se ven avances. Hay barreras de adopción básicas, sobre todo la posibilidad de integrar la impresión 3D de una manera no artesanal en nuestras plantas, totalmente implicada en el circuito de automatización”, valoran desde HP.

En el fondo, en opinión de Felip Fenollosa, “hay pocas ganas de innovar por parte de la empresa industrial. No se trata de que las empresas se dediquen a hacer prototipos y que los fabricantes de maquinaria 3D hagamos mucho negocio. Se han de atrever a incorporarlo”. El experto detalla un ejemplo de la flexibilidad que aporta la impresión 3D: una empresa de electrodomésticos tuvo una rotura de stock de una pieza, y en vez de esperar a su proveedor habitual, la fabricó en una de sus impresoras 3D y la montó con total éxito en sus productos.

La percepción de Víctor Martí es que “la adopción se hace abrumadora porque se plantea más compleja de lo que realmente es”, explica. “No es necesario cambiar todo de arriba abajo, se puede empezar con pequeños detalles del proceso que tienen mucho impacto: parámetros de test, piezas específicas para un prototipo que ya pueden comenzar a realizarse en casa... Mucha gente sigue viendo el 3D como algo anecdótico”.

Para Tomas Megia, el verdadero salto se dará cuando diluciden las incertidumbres en relación al modelo del sector. “Es una tecnología que avanza mucho y muy rápido y que plantea interrogantes a la industria ¿Cuánto invierto? ¿Cuándo? ¿Habrá un centro de producción 3D cerca de mi fábrica y no hará que compre yo la maquinaria?” Como explica, en el caso de Cataluña, la administración está ayudando a detectar el mapa del uso de la impresión 3D para facilitar la adopción de la tecnología. “La apuesta ha sido crear un centro de excelencia pública para que la empresa comience a probar y atreverse con la tecnología 3D. Porque el concepto clave es ‘infraestructura pública’, abierta y a disposición de todo el mundo, concentrar los recursos de manera que podamos hacer economía de escala”.

Entretanto la tecnología se consolida, los modelos de negocio ya se van redefiniendo desde el inicio de sus procesos. “La ingeniería tiene que modificarse y adaptarse a las nuevas herramientas”, sentencian desde HP. “Si diseñas algo y aumentas la complejidad para dar valor al usuario, en el momento en que ya no puedes avanzar más porque la producción tradicional no te permite ofrecer más valor, es en ese momento cuando debes mirar al 3D. Tiene que cambiar la forma de diseñar”.

A nivel logístico, está por verse el impacto en la cadena de suministro. “Si yo puedo fabricar las piezas que necesito en el mismo lugar donde está mi demanda todos los costes de la empresa a nivel de stock también cambian”, añade Martí. Para Tomas Megia, parece lógico esperar movimientos de relocalización de las empresas a consecuencia de su capacidad de situarse de manera próxima a sus mercados sin sacrificar costes. Por ello, según su opinión, el mercado del trabajo también cambiará. Felip Fenollosa confirma esa percepción haciendo referencia a que existen países europeos donde la industria no ha emigrado y ha sido precisamente gracias a su apuesta por la innovación. En el caso de la impresión 3D no tendría por qué ser diferente, comenta.

En relación al servicio al cliente, las empresas tendrán que adaptar sus operaciones a las posibilidades que les da esta tecnología, según HP: “si yo tengo una tecnología capaz de hacer piezas únicas, lo lógico es que las dote de capacidad para trackearlas y entender cómo funcionan. Además, tengo que ser capaz de fabricarla cuando el cliente me lo pide sin fisuras, que sea al mismo ritmo que la producción en línea actual”.

Tomas Megia y Felip Fenollosa

¿Hace falta IoT en el 3D?

Tal y como confirma Víctor Martí, HP ya se está trabajando en ello en el convencimiento que las funcionalidades que permitan incidir en la personalización serán cada vez más demandadas. La customización se está demostrando como la vía imprescindible para situarse como líder del mercado.

Para Felip Fenollosa, en la máquina pequeña es conveniente que existan conexiones IIoT, pensadas sobre todo para ‘hubs’ de barrio capaces de recibir órdenes distribuidas de impresión. A nivel industrial, la experiencia le demuestra que grandes empresas que ya han desplegado máquinas de impresión en línea ya están corroborando que el IIoT aporta valor a la impresión 3D. Así lo confirma Tomas Megía del 3D Printing Hub, el IoT aporta valor tanto en el proceso, como en asuntos claves en el ámbito del control de calidad o la gestión robótica.

Evolución de la impresión 3D

En relación a los materiales, quizás los avances más esperados están en el segmento de los tejidos vivos, lo que otorgaría capacidad a la medicina de “imprimir” órganos humanos. Por ello, para HP, la pregunta sobre si se avanza o no en materiales va siempre ligada a un ¿para qué?

“En medicina es claro: de tener la posibilidad de imprimir materiales vivos a no tenerla hay un mundo. Es todo o nada. En el ámbito industrial, hay demanda para todo. En el caso de los termoplásticos, por ejemplo, si comparas la industria de la inyección con la del 3D, se ve que queda mucho por avanzar, pero no quiere decir que en el punto que está hoy no sea útil”.

Hacia donde avanza, tampoco es ciencia cierta. “Cómo no sabemos cuál será el material del futuro, desde HP trabajamos en base a una plataforma abierta: ofrecemos a quien quiera diseñar materiales que funcionen con nuestra tecnología acceso a nuestro parque instalado para que pueda llegar a las empresas con su propuesta. El cliente ha de decidir qué material es el que necesita en función de la ventaja que les aporte”.

La transformación del modelo energético, donde el cobre podría dejar de tener el protagonismo que tiene hoy en día, o el desafío de los materiales transparentes son otros dos ámbitos en donde los expertos detectan que habrá movimientos. Para Víctor Martí, el reto está en encontrar tecnologías de materiales más uniformes: “las que tienen durabilidad de material, no tienen calidad de superficie... debemos buscar tecnologías que tengan bondades en todas las direcciones. Para avanzar necesitamos estandarizar su uso y que la industria o algún organismo superior establezca aquello que no es renunciable”.

Por lo que se refiere a la velocidad, para Fenollosa no sería extraño que un player del sector mostrará mejoras significativas respondiendo así a las necesidades de la industria. HP lo confirma: “tenemos aun margen de mejora para acercarnos a la velocidad que necesita la industria. Estamos trabajando con una tecnología de cabezal que cada 18 meses duplica su capacidad de producción. En todo caso, la productividad sola no sirve, ha de ser productividad sumado a calidad, propiedades mecánicas ....”

En relación al talento que necesita la industria de la impresión 3D, los participantes de la mesa redonda coincidieron en la necesidad que, además de una carrera técnica, lo que se necesita es un plus de creatividad, aportar nuevas maneras de ver y hacer lo de siempre “La impresión 3D necesita de alguien que sea capaz de ver sus beneficios. Sobre todo a nivel gerencial, que vea que tiene que transformar el modelo de productos a un modelo de servicios. 3D es un arma para adaptarte muy rápido al mercado, ahí sí que tiene que haber un cambio en la relación al talento”.

Para HP, si los gerentes hacen el cambio, cualquier persona con ganas de innovar puede encontrar una línea de formación para poder dedicarse al mundo de la impresión 3D o formar parte del equipo 3D de una empresa industrial. Está de acuerdo Tomas Megia: “la industria local, aunque a un ritmo más pausado, siempre ha sido un modelo de éxito en cuanto a formación”.