FABRICACION DE MASCARAS PARA "CONFORMAL COATING"

Digi International Inc. produce dispositivos de enlace para sistemas de comunicación inalámbrica basados en los estándares Wi-Fi, ZigBee y 3G.

 

 

 

Como tantas otras empresas, Digi International  se había planteado inicialmente la adquisición de un sistema de manufactura digital aditiva pensando en utilizarlo para la obtención rápida de prototipos de carcasas, a fin de poder testear los equipos durante días, e incluso meses, bajo condiciones ambiéntales extremas.

 

 

A la hora de buscar la máquina, Digi tenía claro que debería ser una máquina versátil, capaz de fabricar objetos plenamente funcionales para ser testeados en condiciones reales de humedad, temperatura y resistencia mecánica a los impactos. Aunque la oferta existente de máquinas y tecnologías ofrecía un desconcertante abanico de posibilidades, Digi vio claro que las máquinas Fortus de Stratasys constituían la mejor alternativa a sus requerimientos ya que ofrecían el equilibrio óptimo entre calidad, precio, prestaciones y versatilidad.

 

Según Matthew Larsen, responsable de ingeniería mecánica, el departamento de compras dio su visto bueno a la adquisición de la Fortus cuando Matthew les presentó un plan de amortización basado únicamente en los ahorros derivados de un uso para I+D+i, con énfasis en los costes de prototipado. “Nosotros no pensábamos en usar la máquina para fabricación directa cuando redactamos el plan de justificación de compra de la Fortus”, afirma Larsen. Ahora bien, durante el primer año de uso fueron poco a poco encontrando otras interesantes aplicaciones más allá del mero prototipado rápido, entre las cuales destacaría la fabricación de fijaciones con máscaras integradas, listas para su uso en los procesos de “conformal coating” o barnizado protector selectivo.

 

Esta aplicación fue un verdadero descubrimiento para él, pues la mayoría de los dispositivos fabricados por Digi requerían el barnizado selectivo a fin de proteger ciertos componentes clave. Para llevar a cabo la mencionada tarea, se encargaba a un taller mecánico la fabricación de unas plantillas de aluminio a medida, sobre las que los operarios de Digi aplicaban cinta adhesiva sobre ciertas zonas, al objeto de proteger los componentes que no requerían ser barnizados. Esa tarea resultaba cuando menos un hándicap, ya que aparte de ser tediosa, encarecía considerablemente el coste de mano de obra restando competitividad al producto final.

 

Frente a ese problema, decidieron emplear a fondo la Fortus y a tal efecto diseñaron unas plantillas a medida, provistas de máscaras y ventanas “ad-hoc”. Tras unas primeras pruebas e iteraciones comprobaron que habían dado con la solución ideal, y tras el primer año de producción y uso de las nuevas fijaciones hicieron cuentas y sacaron dos interesantes conclusiones:

1. Habían conseguido reducir extraordinariamente los costes de mano de obra, en un total de 123.750 dólares.
2. Esa sola aplicacion les había reportado un ahorro superior al ahorro obtenido en tareas de prototipado rápido.

En palabras de Matthew, “Estuvimos analizando nuestros procesos de enmascarado y concluimos que podríamos intentarlo con la manufactura aditiva. El riesgo era admisible ya que el coste era ridículo, el proceso era sencillo, y diseñar la pieza requería muy poco tiempo. En suma, no teníamos nada que perder, y sí mucho que ganar: Cuando nuestro departamento de costes echó cuentas, quedó admirado ante el ahorro obtenido con la máquina.”

TECNOLOGIA FDM: TESTIMONIOS DE LOS USUARIOS

TECNOLOGIA FDM

BENEFICIOS DIRECTOS

TESTIMONIOS DE LOS USUARIOS

ACIST Medical Systems (Medicina): "Implementar la tecnología FDM nos ha reportado tantos beneficios, que para nosotros ha constituído un verdadero cambio de mentalidad." Dave Scott, Acist Medical Systems.

ACS (Aeroespacial): “Migrar desde métodos tradicionales basados en CNC a métodos basados en FDM nos ha ayudado sustancialmente a mejorar nuestra posición frente a la competencia” (Bruce Anning, Owner, ACS)

Akaishi (Calzado ortopédico): "Podemos testear anticipadamente la geometría de producto junto con sus materiales." Makoto Muraoka, Akaishi

Altimate Medical (Medicina): "Un modelo que fabricado fuera nos costaba 1.000 dólares y nos tardaba 3 semanas, lo fabricamos ahora internamente por tan sólo 100 dolares y en menos de 1 día." Gabe Routh, Product Development Manager, Altimate Medical Inc.

Arctic Spas (Bañeras de hidromasaje): "La tecnología FDM ha revolucionado extraordinariamente nuestros procesos de diseño.” Pete Van't Hoff, CAD Manager, Arctic Spas

Aviradyne (Productos industriales): "Podemos producir un primer artículo listo para probar, en la tercera parte del tiempo y a la mitad del coste que mediante otras tecnologías basadas en métodos tradicionales." Ronald Jones, CTO, Aviradyne Technologies

Baldor (Productos industriales): "Los modelos 3D que nos costaban 500 dólares encargándolos a un proveedor de servicios, los podemos fabricar ahora por menos de 15 dólares dentro de casa. Estos impresionantes ahorros de tiempo y dinero obtenidos nos han permitido mayor flexibilidad para realizar ajustes rápidos durante el ciclo de diseño."  Dewayne May, CAD Engineer, Baldor Electric Company

Bell Helicopter (Aeroespacial): “La eficiencia del proceso FDM nos permite realizar más iteraciones que las que podríamos realizar mediante otros procesos. Eso se traduce en componentes mejor diseñados.” (Mike Storp, Bell Helicopter)

Bell & Howell (Productos industriales y de consumo): "Si cambiamos en poco tiempo el diseño de un componente, nos resulta más rentable fabricar nuestras propias piezas en casa que pagar a un taller para que nos las fabrique." Michael Jones, Bell & Howell, Electro-Mechanical Technician

Black & Decker (Productos de consumo): "Antes de tener la impresora 3D tardábamos de 3 a 5 semanas en recibir un prototipo fabricado fuera. Con la máquina en casa, tardamos tan sólo unas horas." Steve Swaddle, Manager of Technology, Black and Decker

BMW (Automoción): "La tecnología FDM incrementa su importancia como método alternativo de fabricación, cuanto menores son las series a producir." Günter Schmidt, BMW AG.

Connecticut Corsair (Aeroespacial): “Tratamos de combinar lo viejo y lo nuevo, aplicando la tecnología FDM a la restauración de aeronaves míticas.” Craig McBurney, Founder and Project Manager.

Cool Gear (Productos de consumo): “Nosotros no podríamos sobrevivir sin el prototipado rápido.” John Mason, Senior Product Developer, Cool Gear Inc.

 Culligan (Purificadores de agua): "Por nada del mundo me desharía de mi impresora 3D. Es una herramienta que usamos para mostrar nuestras capacidades cuando los clientes vienen a vernos, y siempre quedan impresionados." Steve Reif, Director of Research & Development, Culligan.

Dana Corp. (Automoción): "Gastar unos cuantos miles de dólares en una máquina de prototipos nos ha supuesto un ahorro de meses en tiempo de ingeniería." Bruce Vanisacker, Dana Corporation.

Dial (Productos de consumo): "El sistema se amortizó por sí solo en unos dos meses, y el numero de modelos que producimos ahora se ha multiplicado por diez desde que compramos la impresora 3D." Rick Althouse, Senior Package Engineer, Dial Home Care

Diebold (Cajeros automáticos): “Dado que las piezas funcionan bien bajo esas condiciones, podemos fabricar ciertas piezas de los cajeros mediante FDM.” Rich Lute, Diebold.

Digital Mechanics: "La fabricación digital directa mediante FDM se ha convertido en una fuente de ingresos y en un factor diferenciador de nuestro negocio." Fredrik Finnberg, Digital Mechanics AB.

DST Control (Aeroespacial): "La fabricación digital directa acelera el proceso de desarrollo más de lo que habíamos supuesto." (Jan-Erik Strömberg, DST Control)

Ducati (Automoción): "Para mantener a Ducati en la vanguardia del diseño de motores, buscábamos una tecnología que nos permitiese obtener prototipos funcionales, tan precisos como resistentes." Piero Giusti, Ducati

East Tennessee State University (Centro tecnológico): "La durabilidad del ABS y la agilidad de la tecnología FDM a la hora de iterar, hacen que nuestra impresora 3D sea la herramienta clave para resolver nuestros problemas de diseño." Bill Hemphill, Associate Professor, ETSU

EOIR (Defensa): "La máquina FDM se pagó por si misma en tan solo dos meses creando piezas." John Moulton, EOIR

 Evektor (Aeroespacial): “Con Fortus, nosotros podemos ahora desarrollar y testear diseños innovadores y si es necesario cambiarlos rapidamente sin detener el proceso de producción.” (Igor Mega, Evektor)

 GROHE (Grifería): "Las muestras pueden ser producidas rapidamente, incrementando además la fiabilidad del diseño puede ser incrementada." Friedrich Imhoff, Grohe Product Development Manager

GTRE (Aeroespacial): "Gracias a la tecnología FDM pudimos obtener un prototipo de motor que reflejaba exactamente nuestra idea y nos facilitó enormemente el desarrollo final." (Dr. U. Chandrasekhar, GTRE)

 Hanil E-Hwa (Automoción): "La tecnología FDM ofrece importantes ventajas para nosotros, entre las que yo destacaría la resistencia de las piezas obtenidas y la facilidad para realizar iteraciones." Choi Hae Seok, Hanil E-Hwa

Harman Becker (Automoción): "Tener la máquina en el taller fabricando piezas de manera constante forma parte de nuestro día a día." Robert Emmanuel, Project Engineer, Harman Becker

Hyundai Mobis (Automoción): "La precisión y estabilidad dimensional de los prototipos resulta imprescindible a la hora de poder validar un diseño, y la tecnología FDM nos lo ofrece sobradamente." Tae Sun Byun, Hyundai Mobis

 Indian Springs: "Nosotros ahorramos en torno a un 70% en costes de producción, y, lo que es más importante, entregamos la pieza en menos de 72 horas. Fabricarlas en aluminio nos habría llevado entre dos y tres semanas como mínimo." Shawn Ferguson, president of Indian Springs

Industrial Scientific Corporation: “Nosotros confiamos en los prototipos funcionales para testear la usabilidad, y el sistema FDM nos permite obtener múltiples prototipos ahorrándonos el coste de fabricarlos fuera.” Mark Owens, Mechanical Engineering Manager, Industrial Scientific Corporation

Instrumentation Laboratory  (Medicina): "La tecnología FDM nos ayudó a conseguir una reducción de costes de fabricación en torno al 40%. Esto supone incluso un 10% más de lo que habíamos presupuestado."    Scott Notaro, Medical Engineering Manager, Instrumentation Laboratory

Ioxus Technologies: "Las piezas que antes me costaban entre 500 y 1.500 dólares encargándolas a un taller mecánico, las fabrico ahora por menos de 20 dólares. Además, antes debía encargarlas con tres semanas de anticipación, y ahora en cambio las fabrico en unas pocas horas. Yo estimo que desde que adquirimos la máquina hace tres años, hemos conseguido ahorrar más de 100.000 dólares en costes de prototipado y mecanizado." Chad Hall, Ioxus COO

Joe Gibbs Racing (Automoción): "Modelamos con los termoplásticos más fuertes disponibles para FDM: Policarbonato y Polifenilsulfona.” (Mark Bringle, Joe Gibbs Racing)

Klock Werks (Automoción): "Las piezas cumplen todos nuestros requisitos de precisión y resistencia." (Todd Snedeker, Klock Werks Kustom Cycles)

 Kelly (Aeroespacial): “Hemos conseguido producir 500 unidades en sólo 3 días. Para el sector aeroespacial, es todo un record cuando se trata de piezas certificadas para uso final.” (Justin Kelly, Kelly Manufacturing Company)

Kirby Morgan (Nautica): "En el pasado, nosotros éramos incapaces de modificar nuestros productos en poco tiempo. El regulador que hemos desarrollado para el ejército muestra a las claras las impresionantes ventajas en velocidad y eficiencia que nos ha reportado la introducción de un sistema FDM en el taller." Pete Ryan, Senior Engineer, Kirby Morgan

Kor Ecologic (Automoción): "La tecnología FDM facilita realizar iteraciones sobre la marcha." Jim Kor, President and Senior Designer, KOR Ecologic

 Lamborghini (Automoción): “Las múltiples iteraciones de los prototipos producidos durante el proceso de diseño, fueron decisivas para conseguir el mejor ajuste de ensamblaje.” Paolo Feraboli, Lamborghini.

 Leptron (UAVs): “Habría sido imposible para una empresa de nuestro tamaño diseñar y construir este producto usando métodos de fabricación tradicional.” John Oakley, Leptron.

Logitech (Informática): “Sin prototipos funcionales, jamás habríamos logrado un diseño optimo.” Dominic Amae, Logitech

Minimizer (Camiones): "A medida que los camiones van cambiando, nosotros necesitamos cambiar. La gente nos pide nuevos productos constantemente."

Craig Kruckeberg, Minimizer CEO

MSA (Seguridad laboral): “Nuestra capacidad de producir un cierto número de variantes, en un corto periodo de tiempo, incrementa la fiabilidad del diseño de nuestros productos. Además, ahorramos dinero en costes de I+D." Detlef Kielow, Senior Engineer, MSA.

NASA (Aeroespacial): “Siempre quieres que sea lo más ligero posible, pero al mismo tiempo que sea lo bastante resistente.” (Chris Chapman, NASA test engineer)

 New England Institute of Technology: "La tecnología FDM nos ayuda a crear productos innovadores proporcionándonos un mayor nivel de entusiasmo en el proceso de diseño." Bruce Feodoroff, Chairman, New England Institute of Technology

NorSAP (Asientos especiales): "¿Quien habría imaginado tras comprar la máquina que acabaríamos enganchados a la fabricación directa en tan poco tiempo?” Andy Smith, SAP

Parker Hannifin Racor (Automoción): "La vibración afecta a la eficiencia del filtro, por lo que era importante montar el prototipo directamente en la máquina para testear con fiabilidad." Russ Jensen, Parker Hannifin-Racor

Parvus (Defensa): “Las piezas en ABS encajan tan bien, que fuimos directamente a producción sin retocar el diseño." Troy Takach, CEO, Parvus Corporation

 Piper Aircraft (Aeroespacial): “Yo puedo programar una pieza FDM en tan sólo diez minutos, mientras que una programación CNC me lleva cuatro horas de media.” (Jacob Allenbaugh, Manufacturing Engineer, Piper Aircraft)

Polaris (Automoción): "Cada vez que evitamos mecanizar un utillaje, ahorramos tiempo." Randy Larson, Polaris

 RLM (Defensa): “En siete días produjimos modelos de engranajes perfectamente funcionales, que cumplían sobradamente los requisitos para fabricar con ellos los moldes de fundición.” Rick Meachum, Vice President of Sales, RLM Industries

Rocket Crafters (Aeroespacial): “La manufactura aditiva ha sido la clave para producir granos de combustible con una mayor consistencia, a un menor coste, y en menos tiempo que antes.” (Ron Jones, President and Chief Technology Officer, Rocket Crafters Inc.)

Script Pro (Medicina): “La máquina FDM se amortizó en pocos meses." Bill Thomas, ScriptPro

 Selectech Geospatial (Aeroespacial): “Es un modo rápido de testear nuevos productos hasta conseguir el mejor diseño final.” Frank Beafore, SelectTech Geospatial executive director

Sheppard Air Force Base (Defensa): “Gracias a la tecnología FDM hemos conseguido ahorrar más de 3,8 millones de dólares hasta la fecha, y estimamos que podremos conseguir un ahorro superior a 15 millones de dólares durante los próximos 10 a 15 años.“ Mitchell Weatherly, Sheppard AFB, Chief, Trainer Development Flight

Thermal Dynamics (Equipos de soldadura): “El sistema FDM se ha pagado por si mismo en tan sólo siete meses.” Matt Colpitts, Thermal Dynamics

Thogus Products (Moldeo por inyección): “Ahorramos como mínimo 150.000 dólares anuales gracias a la tecnología FDM. No puedo imaginar no disponer de esta tecnología en una planta de producción, pues para nosotros constituye algo tan necesario como el correo electrónico.” Matt Hlavin, President.

Tiberius (Defensa): "Gracias a la tecnología FDM somos capaces de acortar a la mitad los ciclos de desarrollo de los nuevos productos, duplicando al mismo tiempo su nivel de calidad." Dennis Tiberius, Tiberius Arms

University of Advanced Technology (Centro tecnológico): “El sistema FDM es perfecto para lo que hacemos Porque hace que nuestros proyectos sean más físicos y tangibles.” Mark Hartlieb, University of Advancing Technology (UAT)

University of Alabama in Huntsville (Centro tecnológico): “El sistema Fortus ofrece el equilibrio correcto entre funcionalidad de la pieza, gama de materiales disponibles, y coste operativo. Estamos muy satisfechos con esta decisión.” Stephen Collins, Prototype Development Specialist, University of Alabama in Huntsville

University of California San Francisco (Centro tecnológico): "El sistema FDM nos permite fabricar rotores a medida para nuestras centrigugadoras por tan sólo 80 dólares. Es muy difícil encontrar en nuestros laboratorios algo que no incluya piezas fabricadas en FDM.” Joe Derisi, UCSF engineer

University of Central Florida (Centro tecnológico): “El armazón del submarino no tripulado tenía que ser fuerte, y al mismo tiempo era tan complejo que nos habría costado una fortuna mecanizarlo. Gracias a la tecnología FDM pudimos fabricar tan solo una unidad, por un precio razonable.” Christopher Sprague, University of Central Florida (UCF)

University of Texas Dallas (Centro tecnológico): "El sistema FDM ha acelerado el proceso de investigación en un factor de cuatro o cinco, y me ha proporcionado la capacidad de diseñar con libertad: Puedo diseñar un dispositivo completamente nuevo y tenerlo impreso en un solo día." Dr. Robert Rennaker II, Associate Professor, University of Texas-Dallas

University of Virginia (Centro tecnológico): “Nunca podríamos haber conseguido tal nivel de realismo sin el sistema FDM.” Dwight Dart, design lab engineer, University of Virginia

Wincor-Nixdorf (Informática): "La capacidad de dar inmediatamente con la solución adecuada es de vital importancia, y la tecnología FDM nos ayuda a conseguir exactamente eso." Wolfgang Hamann, Product Manager, Transaction Terminals

WPI (Medicina): “El proceso FDM nos proporciona una flexibilidad de diseño prácticamente ilimitada.” Gregory Fischer, WPI Automation and Interventional Medicine Laboratory

Woods Hole Oceanographic Institution (Centro tecnológico): "El sistema Fortus produce piezas con la suficiente resistencia y precision como para sobrevivir y proporcionar datos mientras permanence sumergida a una milla de profundidad en medio del Atlántico." Bob McCabe, Woods Hole Oceanographic Institution

Xerox: “Adquirimos el sistema FDM porque significaba para nosotros la posibilidad de iterar más, en menos tiempo. No existe nada que no hayamos podido hacer utilizando la tecnología FDM: Si puedes imaginarlo y dibujarlo, puedes construirlo.” Duane Byerley y Peter Keilty, Xerox

Fabricación de utillaje mediante FDM: Tres casos de éxito

FABRICACION DE UTILLAJE MEDIANTE FDM

 

TRES CASOS DE EXITO

 

Existe una aplicacion desconocida por la mayoría de clientes potenciales de sistemas de manufactura digital aditiva, que puede ofrecer unos rendimientos financieros extraordinarios.

 

Los ahorros pueden llegar a ser tan importantes, que posibilitarían por sí mismos la amortización de un sistema de manufactura aditiva en un plazo inferior a los típicos 3, 4 ó incluso 5 años que suelen contemplarse por las entidades financieras a la hora de financiar la adquisición de bienes de equipo.

 

Ahora bien, esa ventaja financiera resultaría diminuta en comparación con los beneficios derivados de la reducción de costes laborales y plazos de entrega que se pueden obtener: Como ya sugería el título, veremos a continuación hasta qué punto es posible fabricar utillajes (calibres, fijaciones, galgas, etc.) en poco tiempo, haciendo uso de una tecnología autónoma y limpia, que libera al usuario de los típicos engorros asociados al mecanizado tradicional.

 

Reemplazando el utillaje fabricado mediante métodos convencionales, por utillaje fabricado mediante manufactura aditiva, es posible reducir los gastos de fabricación entre un 50% y un 90% a la par que reducir los costes de mano de obra y reducir los plazos de entrega.  Y no sólo eso: Aun cuando los utillajes fabricados mediante el método tradicional pudieran reportar los mismos resultados financieros que los utillajes fabricados mediante manufactura aditiva, ésta ultima ofrece una implementación más fácil y rápida pues no requiere la intervención de programadores CAM ni maquinistas.

 

Vamos a ver a continuación tres casos de éxito correspondientes a sendos propietarios de máquinas Fortus de Stratasys, los cuales obtuvieron una horquilla de ganancias anuales entre 60.000 y 230.000 dólares, tan solo fabricando sus propios utillajes.

 

 

DIGI INTERNATIONAL INC.

 

Digi International diseña y fabrica dispositivos de enlace para sistemas de telecomunicación inalámbrica basados en los estándares Wi-Fi, ZigBee y 3G.

 

Como tantas otras empresas, Digi adquirió un sistema de manufactura aditiva pensando en utilizarlo para ciertas aplicaciones concretas, pero poco a poco fue descubriendo nuevas aplicaciones insospechadas.

 

Según Matthew Larsen, responsable de ingeniería mecánica, el departamento de compras dio el visto bueno a la adquisición de la Fortus cuando Matthew les presentó un plan de amortización basado únicamente en los ahorros derivados de un uso para I+D+i, con énfasis en los costes de prototipado. “Nosotros no pensábamos en usar la máquina para fabricación directa cuando redactamos el plan de justificación de compra de la Fortus”, afirma Larsen. Ahora bien, durante el primer año de uso fueron poco a poco encontrando aplicaciones fuera del departamento de I+D+i, tales como la fabricación de fijaciones con máscaras integradas, listas para su uso en los procesos de “conformal coating” o barnizado protector selectivo. Esta aplicación resultaría un verdadero descubrimiento para Matthew, pues la mayoría de los dispositivos fabricados por Digi requieren un barnizado selectivo, a fin de proteger ciertos componentes clave.

 

Para llevar a cabo la mencionada tarea, se encargaba la fabricación de unas plantillas de aluminio a medida, sobre las que los operarios de Digi solían aplicar cinta adhesiva al objeto de proteger aquellos componentes que no requerían ser barnizados, lo cual encarecía el coste global de mano de obra en 135.000 dólares de promedio. Frente a ese problema, decidieron emplear a fondo la Fortus y, tras un año de producción y uso de las nuevas fijaciones, hicieron cuentas y llegaron a la conclusión de que habían conseguido reducir los costes de mano de obra, por cada serie, en 123.750 dólares de promedio, lo cual resultó aún más impactante cuando cayeron en la cuenta de que esa sola aplicacion les había reportado un ahorro anual superior a los ahorros obtenidos por la suma de todas las aplicaciones de la Fortus, a tareas de I+D+i.

 

Larsen reconocía que este beneficio financiero habría sido posible utilizando una fijación similar, fabricada mediante mecanizado tradicional, pero tambien reconocía que esa alternativa resultaba inviable: En la producción de series cortas, el ahorro en costes laborales obtenido habría sido contrarrestado por el tiempo y esfuerzo requeridos para obtener las máscaras encargándolas a un proveedor, y dada la omnipresente lista de proyectos de alta prioridad, se hacía imprescindible evitar cualquier proceso que entrañase un posible retraso por causas aleatorias. En palabras de Matthew, “Estuvimos analizando nuestros procesos de enmascarado y concluimos que podríamos intentarlo con la manufactura aditiva. El riesgo era admisible ya que el coste era ridículo, el proceso era sencillo, y diseñar la pieza requería muy poco tiempo. En suma, no teníamos nada que perder, y sí mucho que ganar: Cuando nuestro departamento de costes echó cuentas, quedó admirado de los ahorros obtenidos con la máquina.”

 

 

ORECK MANUFACTURING COMPANY

 

Oreck, fabricante norteamericano de aspiradoras y equipos de limpieza para el hogar y la industria, pensó desde el primer momento en la manufactura aditiva como alternativa para la fabricación de sus propios utillajes y fijaciones. La adquisición de la máquina fué un verdadero acierto desde el primer momento, pues obtuvo en poco tiempo unos ahorros de 65.000 dólares fabricando con la Fortus los pallets para la línea de montaje. Ahora bien, esa ventaja financiera palidecería en comparación con las ventajas que le ha reportado al departamento de calidad, y que vamos a ver a continuación.

 

Durante los últimos años, Oreck ha utilizado la manufactura digital aditiva para fabricar cientos de fijaciones de inspección con destino a sus máquinas de medición coordinada (CMMs - Coordinate Measuring Machines) obteniendo un ahorro medio de 200 dólares y 6,6 días respecto a fabricarlas mediante el método tradicional. Ahora bien, la ganancia financiera más significativa ha sido un incremento conservativo del beneficio bruto de 100.000 a 500.000 dólares, que podría resultar de una reducción de 29 días en el tiempo de salida al mercado.

 

Antes de trabajar con manufactura aditiva, Oreck tardaba 30 días en completar las inspecciones de un primer artículo nuevo, compuesto de entre 20 y 30 piezas. Tras recibir las primeras muestras, el departamento de calidad empezaba a fabricar las fijaciones, y a programar la CMM. En torno al trigésimo día, solía completar el proceso de inspección y el producto pasaba a la fase de fabricación final.

 

Ahora en cambio y gracias a la manufactura aditiva, la fabricación de fijaciones y la programación del CMM han quedado fuera del procedimiento ya que el equipo del departamento de calidad consigue completar esas tareas mucho antes de que el primer artículo llegue al departamento de inspección.

 

En palabras de Craig Ulmer, técnico senior del laboratorio de control de calidad, “Yo puedo ahora inspeccionar con facilidad todas las primeras unidades de un nuevo producto en un solo día, cuando antes lo hacía en un mes. Esto significa que puedo autorizar la fabricación masiva con un mes de anticipación.”

 

¿Cuál es la ganancia financiera de 29 días? Vamos a hacer números partiendo de un producto genérico que se vende a 250 dólares. En esos casos, el margen de beneficio bruto se sitúa normalmente en torno al 50%, por lo que cada unidad vendida reporta un beneficio bruto de 125 dólares. Con unas ventas anuales de 10.000 unidades (28 por día), el beneficio bruto diario para ese producto es de 3.500 dólares. Esto quiere decir que una reducción de 29 días en el tiempo de salida al mercado, incrementa el beneficio bruto en 101.500 dólares. Si se incrementan las ventas en 50.000 unidades por año, el beneficio bruto adicional se incrementa en 507.500 dólares. Considerando esa estimación, un equipo medio de fabricación digital directa necesitaría menos de dos años para amortizarse, tan solo fabricando fijaciones para inspección.

 

 

RAPID PROTOTYPE + MANUFACTURING LLC (RP+M)

 

RP+M es un socio estratégico de Thogus, empresa dedicada a la producción de piezas de plástico mediante inyección. Ubicada en la propia planta de producción de Thogus, el impacto de RP+M queda manifiesto con sólo observar la cantidad de piezas de todo tipo diseminadas por todas partes.

 

En palabras de Patrick Gannon, responsable de ingeniería en RP+M, “Nuestros procesos de manufactura aditiva constituyen la vía de menor resistencia.” Como en el caso de Digi, Patrick otorga un gran valor a la posibilidad de diseñar, imprimir y poner en servicio una pieza, haciendo uso de un proceso limpio y respetuoso con el medio ambiente, que normalmente sólo requiere entre 2 y 24 horas para llevarse a cabo de principio a fin.

 

Esa vía de menor resistencia ha propiciado la proliferación de útiles de fabricación que son cruciales en el esfuerzo de Thogus por mantener y aumentar su competitividad.

 

Gannon menciona como ejemplo clave los utillajes fabricados para desarrollar en Thogus el proyecto 5-S, destinado a conseguir la máxima ergonomía y eficacia en cada puesto de trabajo mediante la disposición más adecuada de un sitio para cosa, y una cosa para cada sitio.

 

Gannon remarca el hecho de que sin la manufactura digital aditiva, la mayoría de sus utillajes organizativos enmarcados en el proyecto 5-S no habrían visto la luz: “Si hubiéramos encargado la producción de esos útiles, la ecuación de valor no habría resultado rentable. En cambio, gracias a la manufactura aditiva somos capaces de ver una oportunidad de mejora, diseñar un utillaje y fabricarlo en pocas horas. Así de fácil.”

 

Dentro del proyecto 5-S, Gannon ofrece dos ejemplos al azar de entre los cientos de piezas fabricadas: El portainyectores y el portabarras. Ambos de esos útiles están presentes junto a cada una de las 30 prensas de moldeado por inyección con las que cuenta la empresa. Los operarios hacen uso de esos utillajes cada vez que hay un cambio para reconfigurar la prensa, y así ahorran el tiempo que antes empleaban en buscar el inyector adecuado para cada configuración. Thogus estima que entre unas operaciones y otras el ahorro de costes laborales que ese par de utillajes reporta puede estimarse en torno a 4,70 dólares por cambio de tarea y por prensa. Parece poco, pero considerando 30 prensas, a una media de 150 cambios por año, Thogus obtiene un promedio de ahorro anual estimado en 21.150 dólares, tan sólo por el uso de ese par de utillajes.

 

En cuanto al coste de fabricarlos, fue de tan sólo 160,44 dólares. Si bien representaba aproximadamente un 90% de reducción de costes frente a la alternativa de fabricarlos por el método tradicional, Gannon ni se molestó en calcular ese ahorro pues resultaba ridículo en comparación con los ahorros que se obtenían mediante su uso en la planta de producción: “Sabemos de sobra que fabricarlas con FDM cuesta menos dinero y lleva menos tiempo, pero tambien conocemos el impresionante ahorro que reporta su uso, y eso es lo único que nos basta para decidir fabricarlas mediante FDM.”

 

Thogus tambien utiliza otras piezas fabricadas mediante FDM tales como garras de robot, fijaciones de montaje, calibres, y toda clase de fijaciones de inspección. “Hay tantas en la planta, que hace ya tiempo dejé de contarlas” afirma Gannon. Por poner un ejemplo, en el laboratorio de control de calidad encontró una fijación CMM típica en los procesos de inspección, que, según sus estimaciones, habrá podido reportar a Thogus un ahorro de siete horas por cada lote en los procesos de inspección, que traducidos a dinero suponen un total de 23.625 dólares hasta la fecha.

 

En suma, Gannon calcula que entre unas y otras aplicaciones Thogus debe estar consiguiendo ahorrar en torno a 230.000 dólares anuales de promedio. Con resultados como esos, Thogus ha justificado sobradamente la adquisición de las seis máquinas FDM con que cuenta.