Formlabs Reduce el plazo de entrega en un 20% en la producción de piezas impresas en 3D personalizadas

Un centro de fabricación (impresión) por encargo con problemas de papel

Formlabs es una empresa líder en tecnología de impresión 3D, conocida por sus impresoras 3D SLA y SLS de sobremesa de alta calidad. Ofrecen impresoras, resinas y soluciones de software de calidad profesional para sectores como la ingeniería, la sanidad y la educación, lo que hace que la impresión de precisión sea accesible y que la tecnología de fabricación aditiva avanzada esté ampliamente disponible.

Formlabs cuenta con unas instalaciones en Ohio especializadas en la producción de piezas de muestra, lo que proporciona a los clientes una experiencia de pedido sin problemas y un plazo de entrega de 1 a 5 días en función de los pasos de postprocesado que requieran sus piezas.

La instalación se enfrentaba a obstáculos operativos debido a los procesos manuales en papel y al uso de Google Sheets para el seguimiento de sus operaciones. Este enfoque provocaba incoherencias en los datos, retos en el seguimiento de las piezas y dificultades para gestionar eficazmente los requisitos personalizados. Al no disponer de un sistema MES, la necesidad de una solución integral para agilizar las operaciones y mejorar la eficacia se convirtió en algo primordial.

Racionalización de las operaciones de fabricación bajo pedido con un MES basado en la nube

En respuesta a estos retos operativos, el equipo de Sistemas de Operaciones de Formlabs recurrió a Tulip para crear un Sistema de Ejecución de la Fabricación (MES) basado en aplicaciones para gestionar sus procesos de impresión y postprocesado de piezas bajo pedido en las instalaciones de Ohio. El equipo construyó una serie de aplicaciones en pocos meses mientras el equipo local construía simultáneamente las nuevas instalaciones, lanzando la producción con un MES totalmente construido. Desde entonces, han ajustado y mejorado sus sistemas de forma continua.

El MES que construyeron permite agilizar el proceso de fabricación de pedidos para los clientes y la primera línea de operaciones. Después de que un cliente encarga una o varias piezas a medida con el software de pedidos Formlabs , el pedido se envía a Tulip para su seguimiento de principio a fin y la orientación de los operarios, desde el inicio de la producción hasta las opciones de acabado. Una vez finalizado el trabajo de impresión, Tulip indica a los operarios que lleven las piezas a los pasos de postprocesamiento definidos en el proceso de pedido. Los operarios son guiados a través de procedimientos clave como el lavado, el granallado, el curado, los controles de calidad y el acabado.

1. Confirmación del pedido: Los clientes realizan pedidos en el software Formlabs' PreForm a través de un portal de pedidos. Estos pedidos fluyen a Tulip a través de scripts externos y utilizando la API Tulip .

2. Impresión: Tulip asigna la impresión a una impresora abierta con una lógica basada en la API. Una vez que un pedido comienza a imprimirse en una impresora 3D, el progreso de cada pieza se rastrea dentro de Tulip a través de las distintas etapas hasta que la pieza está lista para su envío.

3. Estación de lavado: Las piezas se retiran de la plataforma de construcción y se les coloca una etiqueta con un código QR. Se someten a lavado en alcohol isopropílico siguiendo las instrucciones de Tulip. El sistema proporciona a los operarios criterios específicos para el lavado basados en el tipo de resina y las especificaciones de la pieza.

4. Captura de datos: Los códigos de barras se escanean para capturar los datos de cada pieza. Se registra información sobre los tiempos del ciclo de lavado y el tiempo de inactividad entre estaciones para optimizar el proceso.

5. Estaciones de inspección: Hay dos estaciones de inspección después del lavado. Los operarios confirman las piezas y cantidades correctas utilizando guías visuales y archivos STL. Se identifican y registran los defectos y se capturan imágenes para el seguimiento de la calidad.

6. Curado: Tras la inspección, se proporcionan instrucciones a los operarios en función del tipo de resina para el tiempo y la temperatura de curado necesarios. Los operarios deben seguir estas instrucciones para un curado adecuado.

7. Opciones de acabado: En función de las preferencias del cliente, las piezas pueden pasar a la estación de acabado para su postprocesado, como la eliminación de soportes o el lijado. Tulip orienta a los operarios sobre los procesos de acabado necesarios en función de las indicaciones del cliente y de los requisitos específicos de la pieza.

8. Control de calidad final y consolidación: Tras pasar el control de calidad final, las piezas de varias construcciones de un pedido se consolidan en un contenedor designado. Una vez que todas las piezas están reunidas en el contenedor según el pedido, Tulip lo marca como listo para el embalaje. Los operarios de la fase de CC tienen la opción de poner en cuarentena determinadas piezas si existe incertidumbre sobre los criterios de aceptación. Esto sirve como un paso de escalada en el que puede intervenir un responsable de ADM o escalar a la aprobación del cliente si es necesario.

9. Escaneado 3D: Tras la consolidación, el operario utiliza un dispositivo de cabina fotográfica, Ortery, para escanear las piezas finales y crear imágenes de 360 grados que se ponen a disposición del cliente en forma de GIF.

10. Envío: En la estación de envío, el expedidor recibe una notificación indicando que el contenedor embalado está listo para su envío. El expedidor lleva a cabo un control de calidad final, confirma las cantidades y proporciona los detalles del embalaje, como las dimensiones y el peso. Una integración con Shippo permite crear etiquetas de envío y albaranes, con una foto de confirmación tomada antes del embalaje. Una vez enviado el paquete, el sistema actualiza todas las plataformas, incluidas Tulip y el sistema de gestión de pedidos, para reflejar que las piezas han sido enviadas.

A medida que los operarios completan cada paso de los procedimientos, Tulip se actualiza y los supervisores pueden ver en qué punto de la producción se encuentra una pieza concreta. Con estos datos en tiempo real, el equipo de Formlab también ha creado cuadros de mando para supervisar el rendimiento.

El equipo de Sistemas de Operaciones que desarrolla las aplicaciones utilizadas por las instalaciones de Ohio tiene su sede parcial en Massachusetts. De forma virtual y periódicamente in situ, el equipo participa con el equipo local de Ohio en reuniones periódicas para debatir mejoras, recabar opiniones y realizar ajustes en función de las aportaciones de los usuarios. Los cambios en colores, fuentes, colocación de botones y funcionalidades se implementan para optimizar la experiencia del usuario y agilizar las operaciones, garantizando que la actualización de las aplicaciones sea un proceso colaborativo e iterativo. Además, el equipo puede analizar los datos de producción para identificar oportunidades de iteración y perfeccionamiento continuos para mejorar la eficacia operativa.

La naturaleza componible de la plataforma Tulipfacilita a Formlabs la adaptación de sus operaciones. Con aplicaciones y componentes reutilizables y modulares, pueden añadir aplicaciones para nuevas líneas de producción o ajustar un conjunto existente de aplicaciones para una línea que esté experimentando cambios en tan sólo unas semanas.

Tras el lanzamiento de su nueva impresora, Formlabs instaló varias de estas nuevas impresoras en las instalaciones de Ohio para los clientes, con el fin de ampliar la variedad de opciones para los clientes que encargan piezas. Los clientes también pueden pedir piezas de prueba y resinas antes de invertir en la nueva impresora para sus propias instalaciones. Con las aplicaciones existentes, el equipo de Sistemas de Operaciones pudo poner en marcha rápidamente las nuevas aplicaciones para reflejar los cambios en la producción.

Impulsar mejoras operativas

La adopción de Tulip supuso mejoras sustanciales para las instalaciones:

• ~20% de reducción del tiempo de ciclo gracias a los flujos de trabajo automatizados, la captura de datos en tiempo real y la resolución más rápida de los problemas.

• Reducción del 100% del tiempo de registro de defectos y menores tasas de defectos gracias a un control de calidad mejorado que incluye inspecciones, comprobaciones de calidad coherentes y comentarios en tiempo real.

• Plazos de entrega un 20-25% más cortos con una programación mejorada, una planificación optimizada de la producción y un procesamiento más rápido de los pedidos.

• ~ Aumento del 20-30% de la productividad de los operarios gracias a la introducción automatizada de datos, las instrucciones de trabajo en tiempo real y la gestión eficaz de las tareas. Ahora los operarios pueden procesar más piezas en el mismo tiempo.

• Mejora del cumplimiento y la trazabilidad gracias al mantenimiento automatizado de registros, la documentación coherente y el fácil acceso a los datos históricos.

Nota: Tulip y Formlabs tienen una historia compartida, incluido un cofundador común que es el director general de Tulip y el presidente del consejo de administración de Formlabs.