La siguiente revolución en producción

“Tanto si piensas que puedes, como si piensas que no puedes, tienes razón” – Henry Ford

 

Henry Ford fue un visionario, pasó mucho de su tiempo antes de ser exitoso mejorando sus propios prototipos de coches, aunque eso llevó a la bancarrota la primera empresa en la que colaboró como inversor, la “Detroit Automobile Company”. Posterior a este fracaso fundó Henry Ford Company, que sería la cuna del famoso modelo T, producido con el aún más famoso “sistema de producción en serie”.

Ford también era un soñador, el creía que el camino para erradicar la pobreza del mundo era hacer que la producción abaratara los costos, pues eso haría que cualqueir persona pudiera tener a su alcance los productos. Esa idea, fue la que derivó en la aplicación del sistema de producción en serie que rompió la idea preconcebida de producción.

Cabe mencionar que antes que Ford, Randsom Olds, en 1901, inauguró la primera cadena de montaje en serie con la que construyó un vehículo, el Olds Curved Dash, pero no fue el más popular y tampoco logró manejar el salario de sus empleados de manera adecuada.

l clásico Ford Modelo “T” apareció en el mercado el 1o de octubre de 1908, y para 1916, su costo en el mercado era de 360 USD con lo que llegó a una venta de 472000 unidades. El pago que el daba a sus empleados era de 5 USD al día, y aunque fue criticado por instaurar el “salario mínimo”, demostró que sus propios empelados podían comprar los coches que producían e impulsaba así la economía.

La produccción en serie fue posible gracias a la estandarización. Piezas hechas idénticas que podían ensamblarse siempre de igual manera permitían que un trabajador desempeñara una tarea específica de maenra rápida, en oposición a los desarrollos artesanales y reducía también el desperdicio de material.

Después de la segunda guerra mundial, y aunque EEUU fue pionero en la idea del control de calidad gracias al Dr. Deming.  Japón se preocupó por incorporar estas ideas y desarrollar metodologías que reducirían el desperdicio de material a través de disminuir la variabilidad de los procesos y gracias al control estadístico de procesos, Japón fue uno de los primeros países en crecer económicamente a través de la mejora contínua.

En 1988, Motorola y después General Electric, incorporan en la producción las ideas de seis sigma, y posteriormente vimos llegar Lean Manufacturing, ambas esencialmente son metodologías que reducen desperdicios en todas las variables de los procesos, incluyendo tiempos, procedimientos, documentos.

Pero actualmente, nos encontramos frente a una revolución adicional. Hasta hace poco, antes de llevar un proceso a una línea de manufactura y después implementar todos los controles de calidad, reducción de variabilidad y manufactura “esbelta”, era sumamente importante hacer el prototipado y pruebas diversas. El prototipado es entendido como uno de los procesos más costosos del diseño por tratarse del desarrollo de pocas unidades necesariamente.

En 2003 comenzamos a ver un crecimiento en la venta de unidades de impresión 3D. Se trata de una tecnología de fabricación por adición, donde capa por capa se va formando un objeto a partir de materia prima termoplástica (aunque existen variaciones fotoquímicas y otros estilos, el más económico y accesible es el termoplástico). Esta tecnología, que no es otra cosa que una forma de extrusión muy pequeña permite el prototipado en distintas áreas como la joyería, zapatería, diseño industrial, arquitectura, el sector aeroespacial, médico y muchos otros.

La primera impresora que llegó al mercado casero fue marca Makerbot, actualmente la más económica de esta líena es el MakerBot MP05925 Replicator Mini Compact 3D Printer y pueden conseguirse aún más económicas como

XYZprinting 3F1J0XUS00C 3D Printer da Vinci Jr. 1.0, 5.9” x 5.9” x 5.9” (cabe mencionar que aunque es la más barata que aparece en la búsqueda, obliga a comprar materia prima de la misma marca ya que maneja control de material disponible a través de un chip) y las versiones mexicanas desarrolladas por Colbrí 3D (enlaces Amazon para actualización de costos reales)

Colibrí Home v2 Impresora 3D, 40 x 40 x 60 cm y Colibrí 3D PRO V2 Impresora 3D

Estos equipos permiten que cualquier individuo con conocimientos básicos de diseño 3D por computadora (CAD/CAM: Concepts and Applications) pueda diseñar piezas y a un muy bajo costo (PLA) pueda verlas hechas realidad. También es muy interesante ver que la materia prima, que es un polímero biodegraadable, se ha estado trabajando para desarrollar composites, algunos que son conductores eléctricos (Proto-pasta CDP11705 Electrically Conductive Carbon Spool , PLA Composite), algunos mezclados con madera e inclusive algunos metálicos que pueden pulirse (Proto-pasta SSP12820 Polishable Stainless Steel Spool).

La impresión 3D no es precisamente un método de producción rápido, ya que una pieza pequeña puede tomar desde 5 o 10 minutos hasta varias horas, dependiendo del tamaño y la calidad que elijamos en el equipo (es decir, si sólo queremos la superficie o queremos que toda la pieza esté “rellena”), de igual manera la resistencia mecánica que podemos esperar es variable. Pero hay piezas que a nivel casero de repente se rompen y resultan difíciles de reemplazar sin aplciar el “úsese y tírese” que ha dirigido en los últimos tiempos nuestra economía.

También se comienza a utilizar la impresión 3D con scanners que permiten replicar objetos (y hasta individuos), aunque el único que encontré en Amazon con una marca que le respalde fue el MakerBot Digitizer Desktop 3D Scanner by MakerBot, y en teoría existen ya apps que digitalizan en 3D utilizando tu smartphone (aunque desafortuandamente no he logrado ningún intento exitoso hasta ahora).

Como mencionamos en esta otra publicación, esta tecnología ya aporta beneficios en el campo médico y probablemente el día de mañana, así como en algunas series de televisión lo muestran ya, sea cotidiana la impresión de órganos para sustituir fallas orgánicas.

Seguramente la generación que viene en lugar de hacer maquetas de muchas cosas utilicen la impresión 3D para presentar labores escolares. Actualmente ya existen enormes repositorios como Thingiverse que nos dan una buena idea de lo que puede imprimirse obteniendo el diseño de manera gratuita, desde modelos educativos, juguetes, gadgets o soportes para éstos, así como sitios donde de manera libre se pueden encontrar modelos para impresión de partes prostéticas como NIH-Printable Prosthetics.

Robots plegables y la impresión 3D mejorando vidas

Algunas de las notas más interesantes que hemos encontrado en los últimos días son las siguientes:
Robot origami del MIT
En el MIT se está desarrollando un pequeño robot de un centímetro de largo que puede doblarse en sí mismo, suba cuestas, atraviese terrenos difíciles y además, cargue hasta el doble de su peso a cuestas. Pero no sólo eso, la idea es que sea degradable una vez que lleve a cabo la tarea que le fue encomendada por ejemplo dentro de tu cuerpo. La descripción parece sacada de un cuento de ciencia ficción, pero mejor no te contamos más, lee todo al respecto en este enlace.


Una vez más, la impresión 3D facilita la labor médica, en esta ocasión la impresión permitió hacer un modelo de la unión de la cadera de dos bebés que nacieron siameses, mismas uqe pudieron ser operadas quirúrgicamente y ser separadas con seguridad.

Finalmente te invitamos a ver este cortometraje realizado con piezas impresas en 3D:

La impresión 3D ofrece soluciones a discapacitados y enfermos

Para los padres es muy significativo lograr percibir a su pequeño antes de nacer, pero en esta ocasión la impresión 3D hizo un truco para traer ese mismo goce a una madre invidente, quien pudo palpar una reproducción tridimensional de su bebé que crece en su interior gracias a una alianza entre una agencia de publicidad y la marca de pañales Huggies.

Una iniciativa análoga, que parte de imágenes para crear objetos tridimensionales que permitan a invidentes tener acceso a un mundo hasta ahora limitado para ellos, es al del Museo de América. Que ha realizado réplicas de cuatro de sus objetos de exhibición: un vaso inca, un casco y un frontal Tlingit y un fardo funerario de la cultura Paracas, en Perú.

El Jueves 7 de Mayo tuvo lugar la presentación del proyecto de digitalización e impresión 3D de algunas piezas del Museo…

Posted by Museo de América on Monday, May 11, 2015

Hace también algunos días, se compartió a través de la página de Facebook la nota de cómo tres bebés fueron salvados gracias a la impresión de una traquea artificial:

En un nuevo hito en la impresión 3D, médicos estadunidenses pudieron salvar la vida a tres niños, pacientes de una…

Posted by Robótica, niños sobresalientes on Thursday, April 30, 2015

Aunque en este caso sólo se trata de un prototipo no funcional, Un grupo de estudiantes de ingeniería química de la Universidad de Connecticut, lograron mediante impresión 3D desarrollar dos prototipos de un riñón artificial, si bien no lograron realizar los mecanismos de filtrado de sangre con esta misma tecnología, abren una ventana de oportunidad a posibilidades futuras.
Nota: http://www.telesurtv.net/news/Crean-rinon-artificial-con-impresora-3D-20150511-0100.html