Cómo la impresión 3D industrial puede beneficiar a su cadena de suministro

28 DE AGOSTO DE 2023 | Tiempo de lectura: 5 min

El valor de crear y mantener una cadena de suministro sólida y flexible nunca ha estado tan claro, y los fabricantes de múltiples sectores pueden acercarse a este logro gracias a la impresión 3D industrial.

Las cadenas de suministro modernas necesitan la eficiencia y agilidad que puede proporcionar la impresión 3D

Los últimos años han puesto de manifiesto la importancia de una gestión eficaz de la cadena de suministro. La pandemia de COVID-19 fue quizá el mayor creador de problemas en la cadena de suministro que se haya visto en muchos años. Pero incluso cuando la crisis sanitaria se ralentizó, la inflación mundial, las subidas de los tipos de interés, los conflictos geopolíticos, los riesgos de ciberseguridad, la escasez de materiales y otros problemas importantes siguieron causando cuellos de botella hasta 2023.

A veces, las dificultades de la cadena de suministro parecen más una constante que una variable debido a su omnipresencia, y es poco probable que los factores que las impulsan se ralenticen pronto. Pero los fabricantes se encuentran en una posición única para introducir mejoras notables en sus cadenas de suministro. Esto se debe a los continuos avances en las tecnologías de fabricación aditiva (AM).

La AM puede influir positivamente en las cadenas de suministro de fabricación si se aplica estratégicamente, con sistemas de impresión 3D de vanguardia y el apoyo de expertos. En este blog, exploraremos los puntos débiles de la cadena de suministro que aborda la AM y los beneficios que puede ayudar a facilitar.

Optimizar la eficiencia mediante la consolidación de piezas

La tecnología de impresión 3D de polímeros industriales es capaz de crear piezas casi idénticas -en función y rendimiento- a las fabricadas tradicionalmente. Pero a menudo utiliza muchos menos componentes para ello: uno o dos en lugar de 20 o 30. En última instancia, esto ayuda a reducir los costes y esfuerzos asociados a la contratación de proveedores y al mantenimiento de las cadenas de suministro, sin sacrificar la cantidad o la calidad de la producción. Al consolidar los componentes desde el principio, se evita la necesidad de hacerlo más tarde, cuando el rediseño -o, en su caso, la recertificación para cumplir los requisitos de seguridad- sería mucho más complicado y engorroso.

Eliminación de costosas herramientas y moldes

La impresión 3D industrial elimina por completo las herramientas y el moldeo de la ecuación de fabricación. Esto elimina dos importantes factores de coste: En la fabricación sustractiva, no sólo hay que diseñar, producir y obtener herramientas y moldes (potencialmente de múltiples proveedores) antes de poder crear piezas: Las herramientas también deben montarse en máquinas de control numérico por ordenador (CNC) y de moldeo por inyección, y luego probarse en la fábrica. Si tienen éxito, los moldes deben almacenarse, lo que aumenta los gastos generales. Además, todo esto lleva meses, incluso si la cadena de suministro funciona sin problemas.

La impresión 3D industrial no requiere nada de esto. Aunque sus tecnologías y materiales requieren una inversión inicial significativa, evitar los gastos continuos relacionados con el utillaje y el moldeo por sí solo facilita un ahorro suficiente para contrarrestar una parte notable de ese gasto inicial:

Cuando Deutsche Bahn cambió el moldeo por inyección por la impresión 3D de polímeros para producir nuevos dispositivos fluorescentes para la visualización de información a bordo, redujo sus costes de fabricación en un 80%. También redujo el tiempo de producción en un 75 %, ya que el proyecto duró solo un mes desde el inicio hasta la entrega de la primera pieza.

Por último, pero no por ello menos importante, la eliminación del utillaje y el moldeo también reduce la complejidad de su cadena de suministro porque, en última instancia, tratará con menos proveedores.

Mejora de la gestión de inventarios y piezas de recambio

Los inventarios de piezas y materiales de los fabricantes tradicionales suelen ser enormes, y el coste de almacenarlos así lo refleja. Esto no ocurre con la fabricación aditiva. Los componentes esenciales para una fabricación por AM pueden producirse rápidamente bajo demanda en función de las necesidades de la empresa. Las voluminosas bibliotecas de piezas de repuesto no son una necesidad por defecto, como ocurre con la fabricación tradicional, porque las especificaciones de las piezas se guardan digitalmente como archivos de diseño asistido por ordenador (CAD).

En lugar de tener muchas piezas de repuesto almacenadas, donde se degradan de forma natural con el paso del tiempo -incluso en condiciones ambientales óptimas-, se pueden producir piezas de repuesto bajo demanda según sea necesario. Por ejemplo, con la ayuda del equipo de consultoría de EOS Additive Minds, Daimler Buses se dio cuenta de que su colección de más de 320.000 piezas de repuesto (para su filial EvoBus) representaba una importante ineficiencia de costes. Los expertos de Additive Minds ayudaron a la organización a identificar al menos 2.600 piezas en su inventario de recambios que podrían fabricarse bajo demanda mediante impresión 3D industrial. Esto condujo a un exitoso proyecto piloto e hizo que Daimler planeara aumentar su uso de la fabricación aditiva en un futuro próximo.

La impresión 3D industrial también simplifica la cadena de suministro y los requisitos logísticos cuando se necesitan piezas de repuesto para aplicaciones especializadas. Los fabricantes de trenes y autobuses que hemos mencionado, que a menudo mantienen flotas de vehículos en servicio durante muchos años, no tienen que apostar por proveedores lejanos (y caros) como única fuente de piezas descatalogadas cuando utilizan la fabricación aditiva. La adopción de la AM está creciendo en la industria: Por ejemplo, Deutsche Bahn ha fabricado recientemente su pieza de repuesto número 100.000 impresa en 3D (en concreto, una caja de engranajes crítica para locomotoras de maniobras).

Las tecnologías de impresión 3D como el sinterizado selectivo por láser (SLS) pueden producir piezas de repuesto para trenes y autobuses que igualan y a veces incluso superan las capacidades del original, lo que ayuda a prolongar la vida útil del producto. A mayor escala, con la ayuda de consultores de impresión 3D industrial, las organizaciones pueden identificar piezas producidas tradicionalmente que son candidatas ideales para ser sustituidas por AM.

Racionalizar y simplificar la logística mediante la producción descentralizada

En la fabricación tradicional, la producción suele estar centralizada en unas pocas instalaciones de la empresa (o, con frecuencia, en una sola). Si alguna de las instalaciones sufre un fallo mecánico, dificultades técnicas, cortes de electricidad u otras circunstancias que interrumpan la producción, se produce un cuello de botella masivo pase lo que pase. Externalizar la producción de piezas no reduce el problema, ya que la responsabilidad de supervisar la cadena de suministro sigue recayendo en el fabricante.

Las tecnologías de fabricación aditiva permiten una producción descentralizada. Se pueden tener varios sistemas industriales de impresión 3D repartidos en un gran número de instalaciones más pequeñas. Esto garantiza que la producción -y la logística- no sufrirán retrasos importantes por el tiempo de inactividad en una o incluso dos ubicaciones. Además, sean cuales sean los costes iniciales de los equipos y la configuración de las instalaciones, en muchos casos, las ventajas de rentabilidad a largo plazo para sus capacidades de producción, la gestión de la cadena de suministro y el cumplimiento de los pedidos merecerán la pena.

Fabricación responsable

Prácticamente todas las ventajas descritas hasta ahora contribuyen, de diversas formas, a la sostenibilidad. Dada la urgencia de la emergencia climática mundial, se puede argumentar razonablemente que ésta es, en última instancia, la ventaja más importante que puede ofrecer la impresión 3D industrial. La AM de polímeros permite la producción sostenible de piezas de repuesto y ayuda a reducir la huella de carbono global de los fabricantes. Al evitar la creación innecesaria de piezas de repuesto sobrantes, la impresión 3D industrial de polímeros también ayuda a racionalizar la cadena de suministro, reduciendo los gastos de producción y acelerando el tiempo de comercialización.

Comience su viaje hacia la eficiencia y la sostenibilidad de la cadena de suministro

Tanto si está listo para implementar la impresión 3D industrial en sus flujos de trabajo de fabricación como si necesita tiempo para aprender más, EOS puede ayudarle. Entre nuestras sedes principales y las de nuestros socios de confianza, puede encontrarnos en 35 países. Para reforzar sus conocimientos sobre AM, consulte nuestra Ruta de aprendizaje para los que se inician en la impresión 3D industrial. O póngase en contacto con el galardonado equipo Additive Minds Consulting para obtener asesoramiento experto sobre una posible aplicación de AM que aborde todos los factores relevantes, incluida la cadena de suministro.