Son tiempos emocionantes para la fabricación aditiva (AM), el proceso de construir objetos mediante impresión 3D, a medida que la industria pasa de la creación de prototipos y el diseño a la producción a escala. Esta evolución no es ninguna sorpresa: la industria está cumpliendo la promesa inicial de la fabricación aditiva escalable.
Pero la transición no será como de costumbre. Esperamos cuatro cambios importantes que modificarán la forma en que se organiza la industria.
1. La impresión 3D debe asumir el reto de la sostenibilidad
A medida que la industria gana impulso, se le presenta una enorme oportunidad de hacer la AM sostenible desde el primer día.
La AM, como proceso de producción, es intrínsecamente sostenible, principalmente gracias a un uso más racional de los materiales, con menos desperdicio y residuos. Otros beneficios medioambientales comprenden una reducción de la huella ecológica del transporte, al permitir una fabricación distribuida y digital, no solo para series pequeñas, con series altamente personalizadas, sino también para la producción en serie masiva, como en el caso de Volkswagen.
En aplicaciones médicas, el tiempo de cirugía puede reducirse hasta en un 30 % al permitir que los médicos practiquen procedimientos complejos (como las intervenciones cardiovasculares) con modelos quirúrgicos impresos en 3D de aspecto realista.
Pero la sostenibilidad significa mucho más que esto.
Hoy en día, solo una pequeña fracción de los materiales utilizados en la fabricación aditiva son sostenibles. Si aceptamos pasivamente esta situación al escalar hasta la producción plena, estaremos amplificando los retos a los que nos enfrentamos hoy.
Tenemos una ventana de oportunidad histórica para reescribir fundamentalmente las reglas de la industria, integrando la sostenibilidad de forma permanente en la fabricación aditiva. Podemos lograrlo buscando formas de diseñar materiales y productos reciclables y/o reutilizables, y apostando a fondo (o casi) por los recursos de origen biológico.
Intentar eludir la tendencia hacia la sostenibilidad, como mecanismo de defensa, no es una opción para DSM. De hecho, utilizamos activamente los Objetivos de Desarrollo Sostenible de las Naciones Unidas como directrices para nuestra estrategia empresarial. Nos ayudan a plantearnos preguntas sobre cómo podemos desarrollar materiales que respeten la salud y el bienestar (ODS 3), limitar el impacto en el clima reduciendo las emisiones (ODS 13) y permitirnos producir y consumir de forma más responsable (ODS 12).
Si acabamos en el lado equivocado de la historia en este asunto, los consumidores pueden y van a exigirnos responsabilidades. Si queremos convertirnos en una industria poderosa, debemos asumir esta responsabilidad ahora mismo.
2. Las aplicaciones pasan a ocupar el centro de atención
En el mundo de la creación de prototipos, el foco está en el diseño y los aspectos visuales, y menos en los materiales. Una vez que empezamos a producir piezas para uso final, las propias piezas (las aplicaciones) quedarán bajo escrutinio.
Ya sean modelos y prótesis médicos y dentales, artículos de ropa deportiva (como plantillas para zapatillas), piezas de automóviles o componentes electrónicos, todos ellos tienen requisitos específicos en cuanto a rendimiento, normativa, seguridad y calidad. Deben ser muy tolerantes, capaces de sobrevivir en condiciones extremadamente calurosas, frías, húmedas o secas. Al mismo tiempo, deben mantener las tolerancias a lo largo de miles, o decenas de miles, de ciclos de uso.
Sean cuales sean los requisitos, son innegociables para los fabricantes, los reguladores y los consumidores. Centrarse en el ciclo de vida del producto implica intrínsecamente un enfoque aún más fuerte en los materiales. La era de la aplicación en la fabricación aditiva es, de hecho, la era de los materiales.
Para llegar al punto en que los fabricantes y los OEM estén preparados para adoptar la impresión 3D como tecnología de fabricación práctica, corresponderá a la industria de la AM generar confianza en todos los ámbitos.
Lo que está en juego ya es, en términos de información, más alto que nunca. Los fabricantes exigen garantías totales no solo del equipo de impresión y de los materiales, sino también de los procesos y del software. Toda la red de valor deberá reflejar las especificaciones, certificaciones y normativas del cliente.
Vemos cómo los fabricantes visionarios de impresoras están centrando su atención en los materiales, y en la forma en que la tecnología de materiales interactúa con sus procesos. Los usuarios finales de la impresión 3D industrial esperarán respuestas de los fabricantes de impresoras sobre impresoras, materiales y procesos de software. En DSM, certificamos de forma constante materiales, procesos e impresoras, colaborando estrechamente con fabricantes de impresoras, oficinas de servicios, proveedores de software y usuarios finales/OEM.
3. Ecosistemas, no jardines amurallados
A medida que la colaboración y la integración en las redes de valor se convierten en formas de «saltarse la cola» en las decisiones de compra, la forma en que hacemos negocios en la industria pasará de los jardines amurallados a los ecosistemas.
Sería un error mirar a la industria de la impresión 2D (láser y tinta) para tener una idea de cómo evolucionará la fabricación aditiva. En la impresión por tinta y láser, al elegir una impresora, también está eligiendo a su proveedor de tóner.
Este modelo centrado en la impresora predominó en la era de la creación de prototipos y el diseño de la fabricación aditiva, porque los materiales eran en gran medida comparables a la tinta de una impresora: su finalidad era visual, no funcional.
A medida que la impresión 3D avance hacia la fabricación real, esto ya no será así. Las empresas se verán obligadas a suministrar materiales que se adapten a las aplicaciones y cumplan las especificaciones. Además, el abastecimiento de una única fuente no es una práctica habitual y no está exento de riesgos en un entorno de producción.
O, citando a Ultimaker: «Los materiales acabarán por determinar las decisiones sobre los equipos.»
Tenemos que aceptar que las empresas de materiales no pueden hacer esto por sí solas. Necesitan trabajar junto con las empresas de impresoras, de software y de tecnología, y con los usuarios finales, para encontrar la mejor adecuación a las aplicaciones. Si todos los agentes de la cadena de valor trabajan juntos, podemos crear un ecosistema que ofrezca beneficios a todos los participantes.
En DSM estamos abiertos a la colaboración con una amplia plataforma de partes interesadas con el fin de acelerar la adopción de la AM en la fabricación convencional.
Porque todavía no hemos llegado. Hoy en día, menos del 1 % de los materiales disponibles para el moldeo por inyección puede utilizarse para la impresión 3D.
4. La tecnología innovadora requiere modelos de negocio innovadores
La transición de la creación de prototipos a la fabricación requiere modelos de negocio diferentes. Habilitar la digitalización de la fabricación exige redes abiertas en las que todos los actores implicados puedan aportar valor y obtener beneficios. Acelerar la adopción requiere que varios elementos funcionen juntos, como el diseño, las impresoras, el software y los materiales. Trabajar de forma aislada ralentizará el proceso y no permitirá obtener todos los beneficios.
La colaboración es clave. En el entorno empresarial, esto significa compartir márgenes y valor. Cada agente recibirá una parte justa, mientras que cada aplicación puede requerir un conjunto diferente de agentes. En el mundo digital, eso significaría «pagar bajo demanda» por servicios o productos, de forma similar a un entorno de cadena de bloques en el que cada agente dispondrá de tecnología segura y podrá aportar valor, así como recibir una parte de los beneficios.
A medida que la fabricación aditiva avanza hacia la producción industrial, la industria experimentará una disrupción similar a la que se ha producido en otros sectores, como la televisión bajo demanda, la iluminación LED y las aplicaciones móviles, y a otros muchos que están por llegar.
Es demasiado pronto para predecir exactamente qué modelos de negocio surgirán y cómo se desarrollarán, pero este tipo de evolución se ha observado en todos los sectores industriales. Y no hay ninguna razón para suponer que la fabricación aditiva pueda desafiar la gravedad.
