Cómo los fabricantes pueden seguir el ritmo de los avances en robótica

Protolabs ha publicado su '2023: Informe sobre el estado de la fabricación de robótica' que destaca los desafíos y las oportunidades a los que se enfrenta la industria de la fabricación, a medida que comienza a convertir las ideas en realidad. Stephen Dyson, director de programas de clientes para EMEA en Protolabs, echa un vistazo más de cerca a lo que se avecina.

La innovación está sucediendo en todas partes en la industria manufacturera. Desde que se acuñó el término Industria 4.0, la fabricación ha experimentado una rápida transformación digital, con sensores, dispositivos conectados a Internet, IA y sistemas de producción física cibernética (CPPS), todos desplegados en la planta. También ha habido un aumento significativo en el uso de la robótica.

Haga clic en el enlace para descargar el Informe de estado de fabricación de robótica de 2023.

Históricamente, la robótica se implementó en gran medida en entornos industriales, pero la estamos viendo emerger en nuevas áreas gracias a los desarrollos en hardware y software. De hecho, durante la última década, la robótica ha desempeñado un papel en todo, desde la cirugía aumentada y el cuidado de personas mayores hasta las misiones de búsqueda y rescate, así como en el monitoreo de entornos desafiantes, como las vías fluviales.

El ritmo de adopción se está acelerando, impulsado por las oportunidades que presenta la disponibilidad de nuevos materiales. El estudio de Protolabs, que incluye información de actores clave de la industria, reveló que casi un tercio cree que los nuevos materiales tendrán el impacto más significativo en cómo se utiliza la robótica en la fabricación durante los próximos cinco años. Las pinzas blandas flexibles, por ejemplo, que pueden agarrar artículos delicados y perecederos, podrían dar lugar al desarrollo de múltiples aplicaciones para las industrias agrícola y alimentaria.

Sin embargo, si bien los nuevos materiales presentan una gran cantidad de oportunidades para la innovación, es crucial considerar cómo se utilizarán, ya que esto afectará la forma en que se fabrican las piezas. La disponibilidad de materiales también es una consideración, ya que la falta de suministro tiene el potencial de ralentizar los ciclos de desarrollo. Claramente es algo de lo que la industria es consciente, con más de una cuarta parte de los encuestados (27 %) indicando que la cadena de suministro de materiales es la barrera más seria para la innovación.

La cadena de suministro tiene un papel vital que desempeñar al ofrecer experiencia y capacidad en torno al desarrollo de nuevos materiales y productos. Muchos fabricantes están trabajando más de cerca con sus socios para tomar mejores decisiones sobre cómo y dónde pueden adoptar la innovación.

El diseño y la creación de prototipos son dos áreas en las que se está colaborando. Al trabajar con socios de fabricación digital, los fabricantes acceden a opciones rápidas y rentables para probar, reiterar y volver a probar. Luego pueden trabajar con ese socio para fabricar piezas utilizando una amplia gama de materiales duros y blandos.

El cambio no siempre es un camino claramente trazado, a menudo es una serie de pequeños pasos que pueden significar retroceder para progresar. Al diseñar una pieza nueva, como el ejemplo anterior de pinza blanda, es vital saber si se puede fabricar en el material deseado, al precio adecuado. Los costos generales, los números mínimos de pedido y la velocidad también son importantes al considerar las opciones de fabricación y pueden afectar la elección del material.

Minimizar el tiempo y los costos involucrados en este proceso es vital, que es donde un diseño iterativo o un enfoque de Diseño para Fabricación (DFM) puede ayudar, refinando el diseño antes de que se produzca cualquier prototipo físico.

La retroalimentación del análisis de diseño automatizado permite a las organizaciones pasar por múltiples iteraciones que se pueden compartir internamente antes de que se fabrique una sola pieza. Resaltará si es necesario rediseñar áreas específicas antes de la fabricación y puede demostrar cómo la elección, la disponibilidad y la cantidad de materiales podrían afectar el precio.

Los fabricantes también deben aprovechar la experiencia en la etapa de creación de prototipos. En algunos casos, puede ser imprescindible utilizar el mismo material o uno parecido al producto final. Alternativamente, un material de menor costo para las iteraciones y pruebas iniciales podría estar bien. También puede ser posible utilizar un proceso de fabricación más rentable para producir una cantidad menor de piezas para la prueba. La clave es encontrar la mejor solución, no solo la más fácil.

Tecnologías como la impresión 3D, el mecanizado CNC y el moldeo por inyección rápida proporcionan un entorno flexible para el desarrollo de productos. La impresión 3D, por ejemplo, permite que incluso las geometrías más complejas se fabriquen rápidamente y es rentable cuando se produce una pequeña cantidad de piezas. La gama de materiales que se pueden utilizar en la impresión 3D también está creciendo e incluye metales, cerámica y materiales blandos.

La robótica está avanzando hacia nuevas áreas a un ritmo acelerado. Afortunadamente, la tecnología de fabricación sigue el ritmo para facilitar la producción de nuevas piezas, en nuevos materiales, de forma rápida y rentable.

Esto también ha reducido la barrera de entrada para las empresas más pequeñas y los investigadores para ayudarlos a competir contra jugadores más grandes, y está ayudando a garantizar que el capital inicial y los presupuestos de desarrollo para la innovación en robótica no se gasten demasiado rápido. Esto es significativo para la industria, ya que a menudo es dentro de estas organizaciones más pequeñas y ágiles donde ocurre la verdadera innovación.

La clave ahora es que la industria manufacturera aproveche la experiencia dentro de la cadena de suministro de fabricación digital para desbloquear el enorme potencial que presenta la robótica.

Para más historias sobre Automatización, haga clic aquí.