Aplicaciones de la impresión 3D en el mantenimiento industrial
La tecnología de impresión 3D, también conocida por fabricación aditiva, ofrece un amplio abanico de posibilidades para producir componentes, piezas de repuesto y herramientas utilizadas en el área de mantenimiento industrial.
Las impresoras 3D pueden fabricar en poco tiempo incluso los elementos más atípicos y de difícil acceso, lo que permite ahorrar tiempo y costes de producción.
No es un secreto que la impresión 3D se utiliza en la creación de prototipos en sectores como el de la automoción, la aviación o la medicina, y cada vez más se utiliza también en la gestión del mantenimiento, debido a la necesidad de sustituir eficazmente el componente de la máquina que falta.
En resumidas cuentas, la impresión 3D es una excelente oportunidad para acceder rápidamente a las piezas de repuesto necesarias para el funcionamiento de una máquina concreta o incluso de toda la línea de proceso.
Desde cubiertas, carcasas, hasta piezas de repuesto e incluso herramientas y mangos personalizados: todo esto puede producirse de forma rápida y a bajo coste gracias a la tecnología de impresión 3D.
En este artículo echaremos un vistazo a las aplicaciones de la impresión 3D en el mantenimiento industrial y que ventajas puede obtener tu departamento de mantenimiento de sus usos en la reparación y reacondicionamiento de activos.
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Cómo la impresión 3D mejora la gestión del mantenimiento industrial
La fabricación aditiva, más conocida como impresión 3D, va camino de convertirse en una de las herramientas importantes de la gestión del mantenimiento.
Todavía suena a algo nuevo y futurista en cuanto a la adopción generalizada en la fabricación, pero cada vez es más común como herramienta no sólo para la creación de prototipos, sino también para la creación de piezas en los sectores de la automoción, aeroespacial, médico y de bienes de consumo.
Es un proceso sencillo de entender, y la principal ventaja para la gestión del mantenimiento es también bastante intuitiva: la creación de piezas de repuesto.
Imagina que estás en la planta y recibes una orden de trabajo para revisar el engranaje de un motor de corriente alterna que hace funcionar una parte concreta del proceso de fabricación. Pero, el engranaje está deformado y ya no lo produce el fabricante original.
En lugar de gastar dinero en la sustitución de todo el activo, puedes imprimir en 3D la pieza utilizando un material similar o más resistente.
Se calcula que la impresión 3D in situ puede reducir el tiempo de fabricación de las piezas de repuesto hasta en un 95% en comparación con los métodos tradicionales de abastecimiento y fabricación de piezas.
Además, proporciona un nivel de flexibilidad a los técnicos, que pueden crear y sustituir piezas a la carta sin depender de la entrega de proveedores externos y minimiza la necesidad de que los técnicos mantengan piezas de repuesto en un almacén.
Con una mayor precisión y calidad, la impresión 3D puede minimizar el coste asociado a los errores humanos.
Los errores pueden identificarse y corregirse en el modelo CAD antes de la impresión. Se calcula que la impresión 3D puede reducir el precio de los objetos entre un 20% y un 25%, el coste de los materiales entre un 25% y un 30%, y la mano de obra necesaria entre un 45% y un 55%.
Importancia de la impresión 3D en el mantenimiento industrial
La impresión 3D se está convirtiendo en una herramienta indispensable en la caja de herramientas de los equipos de mantenimiento industrial.
Esta tecnología ayuda a reducir el tiempo de inactividad de las máquinas al agilizar el plazo de entrega de las piezas de repuesto.
Con la posibilidad de imprimir en 3D piezas que ya no están disponibles, también ayuda a mantener los equipos antiguos en servicio durante más tiempo.
Además, con la impresión 3D es posible digitalizar un inventario de piezas de repuesto poco frecuentes, liberando espacio de almacenamiento y, por tanto, reduciendo los costes.
Por último, la impresión 3D ofrece una solución flexible para las complejas cadenas de suministro, permitiendo la producción bajo demanda más cerca del punto de uso.
Beneficios de la impresión 3D en el mantenimiento industrial
Los benéficos de la impresión 3D en el mantenimiento industrial proporcionan tiempos de entrega más rápidos, producción bajo demanda y mayor flexibilidad en los servicios de reparación en las operaciones de mantenimiento, reparación y revisión.
A continuación hemos seleccionado las ventajas competitivas de la fabricación aditiva en la gestión del mantenimiento industrial que deberías conocer.
1. La impresión 3D ayuda a que un activo vuelva a estar en servicio más rápidamente
Los departamentos de mantenimiento están siempre bajo presión para prestar servicio de forma rápida, eficiente y a bajo coste. La principal tarea del mantenimiento es reducir el tiempo de inactividad no planificado y, por tanto, aumentar la eficacia general de los equipos.
La impresión 3D ayuda al mantenimiento a reducir el tiempo de inactividad aumentando la disponibilidad de piezas de repuesto o accesorios de reparación, en muchos casos a un coste menor y con un tiempo de entrega más rápido.
Para la industria, producir piezas de repuesto y herramientas con mayor rapidez significa aumentar el tiempo de funcionamiento de las máquinas y reducir las interrupciones de la producción.
2. La impresión 3D puede prolongar la vida útil de activos obsoletos o dañados
Si se mantienen adecuadamente, los activos pueden funcionar durante muchos años. Pero, inevitablemente, una máquina se queda anticuada y las piezas de repuesto pueden ser difíciles de encontrar o demasiado caras de pedir.
La impresión 3D se está convirtiendo en una de las tecnologías que pueden resolver estos problemas. Es una tecnología de fabricación digital, lo que significa que se basa en flujos de trabajo digitales y no requiere herramientas adicionales, como moldes, para crear una pieza.
Sin la necesidad de dichas herramientas, la impresión 3D puede reducir considerablemente el tiempo de fabricación de piezas de repuesto obsoletas, en algunos casos hasta en un 95%. El proceso también suele combinarse con la ingeniería inversa, sobre todo cuando se ha perdido el diseño original de una pieza.
3. La impresión 3D permite una gestión más flexible del inventario de piezas de repuesto
Mantener un inventario de piezas de repuesto no es barato: los precios pueden ascender a miles de euros cada año sólo para mantener un almacén lleno de piezas de repuesto.
Algunas piezas son caras y las empresas sólo necesitan tener un par de repuestos a mano para evitar el tiempo de inactividad de las máquinas.
Para estas piezas, la impresión 3D puede ofrecer una solución en forma de inventario digital.
La impresión 3D requiere archivos digitales para producir una pieza, por lo que, una vez aprobado el diseño, puede almacenarse en un catálogo virtual de piezas en un disco local, en un disco central o incluso en la nube.
En un mundo ideal, los inventarios virtuales permitirán a los fabricantes enviar los archivos digitales a sus instalaciones de producción, en cualquier parte del mundo, para la producción bajo demanda, reduciendo los costes y ahorrando una cantidad considerable de recursos.
De este modo, la creación de inventarios digitales ofrece un enfoque ágil del mantenimiento y garantiza la entrega de piezas en un plazo más breve.
4. La impresión 3D reduce los costes de inventario de piezas de repuesto y de montaje
Como ya he comentado en el punto anterior, mantener un inventario de piezas de repuesto no es gratis; puede costar miles de euros cada año sólo mantener un almacén lleno de piezas para reparar la maquinaria.
Por lo general, una pieza impresa en 3D es más barata de producir que una que se fabrica tradicionalmente con una máquina CNC. Esto se debe a que algunas piezas se cortan de metal y se ensamblan después, mientras que se puede crear una pieza impresa en 3D en una sola pieza sólida.
5. La impresión 3D facilita una cadena de suministro más ágil
La base del suministro en materiales de mantenimiento y reparación está muy segmentada, debido a la naturaleza de las piezas especializadas para equipos variados.
La adquisición de estas piezas suele conllevar largos plazos de entrega, lo que supone un reto para los fabricantes que necesitan acceder a piezas de repuesto o herramientas de forma inmediata.
Una impresora 3D ofrece la posibilidad de imprimir piezas de reparación bajo demanda y más cerca del punto de necesidad, lo que reduce el plazo de entrega y los costes logísticos.
6. La impresión 3D puede utilizarse para crear rápidamente prototipos
Las impresoras 3D se utilizan de forma habitual para crear prototipos. Se están convirtiendo en la herramienta preferida, sobre todo cuando el plazo de producción tradicional es demasiado largo.
Los fabricantes la utilizan ahora activamente para crear prototipos para diferentes sectores, desde el automovilístico hasta el aeronáutico, pasando por el energético.
El rápido plazo de entrega de la fabricación aditiva es una de sus ventajas más impresionantes.
Esencialmente, las impresoras 3D permiten crear piezas y productos con mayor rapidez y acortan el tiempo de entrega de estos productos al mercado.
Otros beneficios que los fabricantes están viendo es que esta tecnología permite una mejor personalización y rediseño de estos prototipos.
También les permite producir piezas en una sola pieza sólida, a diferencia de la fabricación tradicional, en la que los componentes suelen ser varias piezas más pequeñas atornilladas, fusionadas o soldadas.
Para las operaciones de mantenimiento más pequeñas que desean utilizar impresoras 3D, existen varias opciones.
Estas impresoras varían en tamaño desde unidades más pequeñas que caben en una mesa hasta máquinas más grandes del tamaño de una habitación.
Además, pueden manipular una gran variedad de materiales, como plásticos, metales y vidrio. Pero el primer paso más importante es investigar y comprender las capacidades de esta tecnología y cómo puede afectar a tus operaciones de mantenimiento.
7. La impresión 3D aumenta el valor económico, social y medioambiental
La utilización de impresoras 3D mejora la precisión y la calidad de los componentes, garantizando que las piezas se produzcan de forma idéntica cada vez y mejorando la estandarización de la producción de componentes; incluido el tiempo de producción, permitiendo así una mejor planificación y programación del mantenimiento.
Al mismo tiempo, aumenta la seguridad al permitir el control remoto de las impresoras, eliminando así la manipulación de los componentes por parte de los trabajadores durante la fabricación, y disminuye el desperdicio de material al minimizar los errores.
Por último, permite la flexibilidad en el diseño, especialmente en el uso de formas esferoides o hiperbólicas.
Conclusiones
Una parada de la línea de producción puede ser causada por el fallo de un componente clave de la máquina y conlleva grandes pérdidas económicas.
El largo tiempo de espera (incluso de varias semanas) para conseguir una pieza de repuesto no facilita la tarea a los responsables de mantenimiento.
La solución es una impresora 3D y la posibilidad de imprimir rápidamente la pieza que falta.
Debido a su versatilidad, la aplicación de la impresión 3D está simplificando las necesidades de mantenimiento y reparación en la industria manufacturera.
Con la ayuda de ordenadores de nivel industrial para facilitar la concepción del diseño, la impresión 3D está aportando soluciones de reparación rentables a las instalaciones de fabricación.
Al prolongar la vida útil de los equipos existentes y agilizar los flujos de trabajo de las fábricas, estas máquinas están liderando la fabricación bajo demanda.
