La guía completa de la impresión 3D en la fabricación

En los últimos años, la impresión en 3D ha dejado atrás su reputación como mera herramienta de prototipado rápido. Con una gran capacidad de configuración y la posibilidad de abordar piezas complejas, la impresión 3D es ahora un complemento bienvenido a las tecnologías de fabricación tradicionales. Fabricantes, talleres mecánicos, oficinas de servicios y empresas de prototipado rápido están encontrando nuevas formas de incorporar la impresión 3D a la producción. Están creando piezas funcionales, productos de consumo, utillajes y herramientas, y mucho más. Existen aplicaciones para la impresión 3D en todos los sectores.

A medida que crece la impresión en 3D, también ha crecido la demanda de soluciones para gestionar múltiples impresoras. Los equipos experimentan dolores de crecimiento a medida que pasan de pequeños esfuerzos de producción a flotas de impresoras que producen miles de piezas. Hay una gran demanda de operadores cualificados. Las soluciones existentes están hiperconcentradas, son inflexibles y tienen dificultades para escalar con operaciones construidas en torno a la personalización y las pequeñas tiradas de producto. La fabricación aditiva es un campo nuevo que crece rápidamente y el software de gestión de impresoras no ha seguido el ritmo.

En esta guía, le presentaremos las formas en que las aplicaciones digitales pueden ayudarle a racionalizar y gestionar sus operaciones de impresión 3D. Cubriremos una serie de casos de uso y herramientas diseñadas para ayudarle a coordinar, seguir y escalar la producción. Nuestra solución de impresión 3D ha sido desarrollada por expertos en fabricación aditiva pensando en los retos más obstinados del sector.

Cuando haya terminado, comprenderá cómo la digitalización de la producción puede suponer un cambio de juego para su operación de fabricación aditiva.

Hay más casos de uso para la impresión 3D que nunca. En comparación con los métodos tradicionales de fabricación, la impresión 3D tiene ventaja cuando se trata de:

• Personalización
• Complejidad
• Sostenibilidad
• Innovación

Personalización - La rápida transferencia del diseño a la producción significa que la impresión 3D permite la personalización masiva. Con unos pocos clics, los equipos pueden ajustar las especificaciones de las piezas, cambiar los tipos de material para satisfacer los requisitos y alternar entre piezas para pedidos específicos. Esta es una valiosa ventaja que aporta la impresión en 3D.

Complejidad - La impresión en 3D también simplifica la complejidad, ya que permite crear piezas con un procesamiento posterior mínimo. Piezas que antes podían requerir un extenso mecanizado y acabado pueden completarse con menos esfuerzo e intervención.

Sostenibilidad - Debido a la reducción del mecanizado necesario, la impresión 3D puede eliminar residuos, ya que no es necesario realizar operaciones de sustracción a partir de grandes piezas de stock, creando piezas más sostenibles.

Innovación - Con la capacidad de producir nuevas piezas, su organización puede encontrar nuevos casos de uso para la impresión 3D, como el utillaje en una planta de producción, que puede aumentar la eficacia de su fabricación o proceso tradicional.

Desafíos

Existen varios retos que limitan a las organizaciones a la hora de llevar a cabo operaciones de producción de forma eficiente y de ver estas ventajas. Estos retos incluyen:

• Altos requisitos de producción de mezclas
• Dificultad para gestionar hasta docenas de máquinas
• Seguimiento de la progresión del trabajo a través de las operaciones de postprocesamiento
• Conocimientos limitados de los talentos en materia de impresión 3D y formación prolongada

Con las soluciones de aplicación digital, estos retos pueden abordarse y superarse, lo que puede reducir los obstáculos a la hora de ampliar su proceso de impresión.

Los datos pueden mejorar sus operaciones. Así que debería ser una obviedad que esté recopilando datos en su proceso. Sin ellos, las decisiones tomadas para cambiar su proceso a mejor son un tiro en la oscuridad. Las aplicaciones digitales le permiten recopilar datos sólidos que pueden mejorar sus operaciones y desbloquear una nueva transparencia para ayudar a garantizar la calidad y fundamentar las decisiones y los cambios.

Con las aplicaciones digitales integradas en su flujo de trabajo, los datos pueden capturarse fácilmente en cada paso del proceso y almacenarse en un único lugar para su análisis posterior o en tiempo real. Poder capturar estos datos es importante y no debe interrumpir su flujo de trabajo, por lo que debe ser pasivo o integrarse fácilmente en las tareas que el operario ya tiene que completar.

He aquí un resumen de cómo las aplicaciones digitales mejoran la producción de un equipo que imprime piezas con varias impresoras 3D y operaciones de postprocesado:

Administración previa a la impresión

Con una aplicación terminal de gestión de impresoras, el equipo puede añadir nuevas impresoras y actualizar datos específicos como el tipo de material actual y los requisitos para imprimir con cada máquina. Sobre la marcha, los operarios pueden ver una tabla de todas las impresoras que hay actualmente en su parque de impresión.

También se pueden añadir trabajos con requisitos específicos e imágenes.

En un panel de gestión de impresoras, se pueden supervisar las impresoras activas en función de su estado actual, y se pueden ver y actualizar más detalles sobre el tiempo de finalización y el trabajo actual. También se pueden crear análisis basados en la finalización del trabajo y el tiempo de actividad de las impresoras.

Vía de trabajo posterior a la impresión

Una vez finalizada la impresión, los operarios rellenan un formulario de calidad en la solución digital para hacer un seguimiento de la calidad de la pieza.

Los operarios pueden ser guiados a través de su flujo de trabajo con un simple escáner de códigos de barras comercial, lo que acelera los flujos de trabajo con sólo escanear las impresoras y los flujos de trabajo para actualizar el estado de la impresora.

Esto también permite el seguimiento de lotes, permitiendo el seguimiento de piezas individuales o grupos de piezas a través del postprocesado. Si la pieza necesita eliminación de soportes, lavado con disolvente, lijado, pintura o sinterización, puede realizar el seguimiento y actualizar el lote en una tabla, lo que permite la transparencia en cada paso.

Paneles de control

Con la visibilidad de la producción en sus datos, puede operar de forma más eficiente. La visualización de las métricas en cuadros de mando públicos permite a todos los participantes en el proceso identificar las tendencias y los progresos, y resolver los problemas más rápidamente si surgen.

Formación de operadores

Además de los flujos de trabajo guiados, la formación de los operarios es otra forma en que las aplicaciones digitales pueden transformar su proceso. Configurando una aplicación de formación, puede guiar a los operarios a través de un proceso simulado y preguntarles información importante sobre cada paso y función de su producción. Los permisos basados en la finalización de la formación pueden supervisarse y modificarse en función del operario activo, simplemente iniciando sesión. Esto le permite incorporar rápidamente a los nuevos empleados y formarlos en su proceso exclusivo, minimizando al mismo tiempo los errores de los usuarios.

Supervisión de la maquinaria

La supervisión de la máquina proporciona datos recogidos directamente de la fuente. Si sus impresoras 3D admiten protocolos API, puede integrar información sobre la impresión actual directamente en sus aplicaciones. Poder automatizar el estado de la impresora y la información sobre el trabajo ahorra tiempo a los operarios y reduce las posibilidades de error.

En la práctica: Formlabs

Con las soluciones de impresión 3D de Tulip, Formlabs pudo desbloquear la visibilidad en tiempo real de su propia operación de impresión interna. Formlabs utiliza más de 60 impresoras para imprimir más de 10.000 piezas al mes. Con el seguimiento de lotes y los cuadros de mando, su equipo pudo tener visibilidad de su producción en todo momento y disponer de una trazabilidad completa de las piezas. Además, los datos en tiempo real les permitieron resolver problemas rápidamente y ver resultados inmediatos a medida que ampliaban su operación de impresión.

En la práctica: Stratasys

Stratasys, otro de los principales fabricantes de impresoras 3D, pudo adoptar aplicaciones digitales para ayudar en la respuesta nacional al COVID-19. Con sus operaciones de impresión internas, la empresa pretendía inicialmente imprimir 5.000 protectores faciales EPI. Con las aplicaciones digitales, pudieron aumentar rápidamente a 40.000 protectores faciales por semana en un periodo de 6 semanas. Stratasys fue capaz de configurar e implantar la solución de impresión 3D de Tulip, lo que permitió un seguimiento eficaz de la producción y la gestión de las impresoras.

Integrar la tecnología digital para gestionar sus operaciones de impresión 3D puede beneficiar a todo su equipo.

Operarios

Los operarios cualificados están muy solicitados. Poder formar rápidamente a los nuevos empleados es esencial para el crecimiento. La digitalización de su operación de producción de impresión 3D le permite asignar permisos y formación para que los nuevos operarios los completen, y guiarles a través de cada paso de su proceso de impresión.

Ingenieros

Con los flujos de trabajo digitales, los ingenieros pueden tener un control total sobre su proceso. La configurabilidad con aplicaciones sin código permite cambios rápidos basados en nuevos materiales o post-procesamiento. Las conexiones API con sus impresoras permiten la supervisión de la máquina directamente desde la fuente de los datos y le permiten optimizar los flujos de trabajo.

Gestión

Con mejores datos y análisis, sus operaciones pueden mejorar y crecer. Los cuadros de mando en tiempo real que rastrean las métricas de calidad y los KPI específicos de su proceso conducen a decisiones informadas hacia el crecimiento y la mejora continua.

Para recapitular esta guía, hemos hablado de:

• La oportunidad que brinda la fabricación aditiva
• Cómo mejorar y ampliar su proceso de impresión 3D con aplicaciones digitales
• Beneficios de las aplicaciones digitales para todo su equipo
• Ejemplos con OEM líderes de la industria

Tomar esto e implementarlo en su flujo de trabajo puede desbloquear un nuevo potencial, independientemente de la etapa en la que se encuentre su operación. Si está empezando en su organización, las aplicaciones digitales pueden ayudarle a construir un proceso de producción.

A medida que se amplía, la gestión de sus procesos y datos puede configurarse para satisfacer sus necesidades.

Con una granja de impresión madura, puede garantizar la máxima transparencia en su producción, preimpresión y postimpresión.

Con soluciones de impresión 3D y análisis listos para usar, las aplicaciones digitales pueden aportar un enorme valor a todo su equipo y garantizar que sus operaciones estén siempre a la vanguardia.