Agiliza tu oficina técnica con la producción digital de piezas

La ciencia ficción siempre ha pronosticado la evolución del mundo real, y el panorama de la fabricación moderna no es una excepción. Por ejemplo, la clásica película ciberpunk Matrix, en la que la humanidad queda atrapada sin saberlo en una realidad simulada por máquinas inteligentes. Sin embargo, los protagonistas de la historia son conscientes de la simulación y pueden manipular el mundo virtual en su beneficio. Se pueden crear objetos como ropa o herramientas a voluntad, y se pueden descargar instantáneamente en sus cerebros datos valiosos, como la forma de luchar como un experto en artes marciales o de pilotar un helicóptero.

Aunque estos conceptos parecían un sueño lejano hace sólo unos años, los acelerados avances en la producción digital de piezas (DPP) ofrecen a los fabricantes de hoy algo sorprendentemente parecido. Gracias a un completo hilo conductor digital, la DPP permite a los fabricantes simular y mejorar virtualmente los diseños antes de que se produzca la fabricación real. Junto con la fabricación automatizada asistida por ordenador (CAM) y las innovadoras tecnologías de fabricación aditiva, el DPP ofrece importantes ventajas a los talleres de mecanizado, como el aumento de la eficacia operativa y la mejora de la colaboración. Exploremos más a fondo el DPP y conozcamos por qué puede resolver algunos de los mayores retos de fabricación actuales.

La producción digital de piezas lleva a los talleres de mecanizado al futuro

Una de las escenas más importantes de Matrix consiste en que su protagonista, Neo, aprende a realizar hazañas imposibles en una esfera virtual. Pero primero debe «liberar su mente» dejando de lado las reglas y limitaciones del mundo físico. Del mismo modo, la innovación en la fabricación se ve a menudo restringida por los sistemas y las limitaciones de nuestro mundo, lo que requiere un enfoque futurista para mantener el ritmo de la competencia.

Por ejemplo, muchos usuarios finales esperan ahora equipos de producción totalmente personalizables en el mismo plazo o en uno más reducido. Según un informe de Deloitte de 2019, más del 50% de los consumidores actuales desean equipos personalizados o a medida. Los fabricantes, en particular las pequeñas y medianas empresas (PYMES), están sometidos a una intensa presión para satisfacer estas demandas, seguir siendo competitivos y aumentar los márgenes de beneficio. Del mismo modo, los fabricantes de equipos originales (OEM) que producen máquinas se enfrentan a una presión cada vez mayor: tienen que garantizar que las piezas sean de la máxima calidad y que admitan la funcionalidad avanzada que exigen los talleres mecánicos actuales. Los fallos de las piezas o las retiradas pueden ser económicamente catastróficos. Por ejemplo, Ford Motor Company, que recientemente tuvo que retirar más de 600.000 Explorer debido a problemas de calidad, lo que puede costarle decenas de millones de dólares en el proceso.

La competencia mundial es también un gran obstáculo para los talleres de mecanizado de las PYME y los fabricantes de equipos originales. Como señala Forbes, con los fabricantes nacionales enfrentándose a unos costes laborales más elevados en comparación con otros países, la única forma de que puedan superar a los fabricantes globales e innovar en sus procesos es haciendo la fabricación más inteligente, permitiendo «altos niveles de automatización». El DPP tiene un papel esencial que desempeñar aquí, ya que puede ayudar a las empresas a automatizar los procesos, al tiempo que reduce los gastos generales y mantiene los estándares de alta calidad.

DPP automatiza el éxito con el CAM del mañana y la producción sincronizada de piezas

Una de las formas en las que el DPP apoya la innovación, además de permitir una mayor colaboración y un tiempo de comercialización más rápido, es desplegando tecnologías avanzadas como el CAM altamente automatizado. El software CAM, un componente clave del proceso, se utiliza para programar las modernas máquinas herramienta de control numérico por ordenador (CNC) para producir una amplia gama de piezas, incluidos los componentes de las máquinas. Al utilizar el CAM avanzado al unísono con el diseño asistido por ordenador (CAD) y los equipos CNC, los fabricantes conectan y automatizan digitalmente la producción de piezas a lo largo del ciclo de vida del producto. Este hilo digital facilita un proceso de producción sin fisuras, de principio a fin. Esto elimina los errores asociados a múltiples programas de software y refuerza la colaboración en toda la organización.

Como señaló mi colega Sashko Kurciski en un blog anterior, la cadena de herramientas de CAM, CAD y CNC también proporciona una reducción de tiempo y una uniformidad muy necesaria. El software CAM moderno no sólo ofrece una gran automatización, sino que también ayuda a las empresas a ser ágiles. Por ejemplo, permite a los proveedores de piezas (talleres de mecanizado) incorporar fácilmente los cambios de diseño solicitados por sus clientes (OEM). Basándose en la asociatividad con el modelo de diseño, el taller de mecanizado puede actualizar automáticamente los procesos posteriores, como la programación y el mecanizado, unificando la producción de principio a fin. La nueva generación de software CAM también acelera la producción al permitir a las empresas programar automáticamente piezas complejas, aprovechando las mejores prácticas de la empresa.

Al implantar una solución integrada de DPP, algunos fabricantes redujeron el tiempo de programación hasta en un 80% y aceleraron los procesos de mecanizado en un 60%. En resumen, el hilo digital creado por el CAM, el CAD y el CNC unifica todo el proceso de producción, ahorra tiempo y reduce los costes.

La fabricación aditiva permite el diseño de próxima generación

Al igual que en Matrix, el hilo digital DPP permite a los ingenieros crear productos complejos que serían imposibles de conseguir con los métodos tradicionales. Como complemento del CAM, por ejemplo, está la fabricación aditiva (modelado e impresión en 3D), que permite a los ingenieros y diseñadores crear geometrías complejas que reducen el peso total de los productos al tiempo que mejoran la resistencia de las piezas y el rendimiento general de las máquinas.

Los datos de cada etapa del proceso también pueden recogerse para optimizar la programación, el control, la trazabilidad, la calidad y el calendario de entrega del producto. En algunos casos, este proceso ha reducido los plazos de entrega de meses a sólo unas semanas. Al incorporar el CAM, el CAD, el CNC y la fabricación aditiva a sus procesos de producción, las empresas pueden conseguir enormes mejoras en la calidad, el diseño y la velocidad de producción. La promesa del DPP es real y puede permitir incluso a los talleres más pequeños obtener una ventaja sobre otros fabricantes en el competitivo mercado actual.

Reflexiones finales y próximos pasos

Aunque el mundo virtual de Matrix es distópico, el DPP representa una gran oportunidad para que los talleres mecánicos superen los enormes retos actuales. Con las soluciones de DPP, las PYMES y los fabricantes de equipos originales pueden «liberar sus talleres de mecanizado» para estimular la innovación, conseguir un tiempo de comercialización más rápido y permitir una mayor rentabilidad.