En este caso de estudio con el Ultimaker S5 Pro Bundle veremos un caso real de aplicación de la fabricación aditiva para la mejora de los procesos de producción tradicionales, incluyendo el interesante concepto de almacén digital para la fabricación bajo demanda de componentes como repuestos o modificaciones ad hoc en la maquinaria de los clientes.
Introducción
Gerhard Schubert Gmbh. es una empresa alemana, líder global en el mercado de las máquinas de packaging, con más de 50 años de experiencia produciendo máquinas de envasado para industrias como la farmacéutica, alimentaria y láctea, entre otras. Empresas de renombre como Ferrero, Nestlé, Unilever y Roche dependen de las soluciones de automatización desarrolladas por esta empresa que a día de hoy da trabajo a más de 1.300 personas.
Para la producción de estas máquinas, con un alto componente de robotización, Schubert combina una avanzada tecnología de control y modularidad en su sistema productivo, algo que además se ve apoyado por la inclusión de las impresoras 3D y el concepto de almacén digital dentro de los procesos de la empresa.
El problema
Uno de los servicios más valorados de Schubert es la creación de nuevas herramientas para sus máquinas de envasado, las cuales permiten el manejo de diferentes productos. Con la ayuda de una nueva herramienta específica, por ejemplo, una máquina que envase huevos de Pascua de chocolate puede envasar también figuras de Santa Claus cuando llegue la temporada de Navidad. Schubert se encarga de desarrollar las herramientas necesarias y llevar a cabo la programación de la máquina.
La tecnología TLM (top-load machines) permite a Schubert darles a sus clientes soluciones fiables y fáciles de manejar, y que además sean flexibles para cambiar fácilmente de formato. Hay que tener en cuenta que estas máquinas empaquetan habitualmente productos de todo tipo para industrias de lo más variado, en formatos distintos como cajas, bandejas, cartones o bolsas envolventes.
El objetivo de la empresa era encontrar un modo de abaratar costes y reducir tiempos para producir nuevas herramientas personalizadas. Las empaquetadoras de carga superior son capaces de manejar una gran variedad de productos con diferentes formas y tamaños, por lo que tienen que ser capaces de adaptarse a diferentes formatos de envasado rápida y fácilmente.
Solución
La impresión 3D de modelos y piezas finales, junto con la disponibilidad de un almacén digital de archivos digitales para fabricación aditiva permite mejorar la eficiencia de esta maquinaria, al permitir a los clientes fabricar las herramientas que necesiten en cualquier momento.
El uso de la impresión 3D le concedió a Schubert más libertad en el diseño y muchos más grados de flexibilidad que con los métodos tradicionales de fabricación. A modo de ejemplo, una herramienta típica que podía estar compuesta por más de 200 piezas ahora se puede hacer en una sola impresión, reduciendo el peso de la misma y el tiempo de ensamblaje.
Resultados
La empresa ha conseguido modernizar sus procesos de trabajo con evidentes beneficios a corto plazo. No solo han conseguido ahorrar costes directos en el flujo de trabajo, sino que además han reducido los tiempos de entrega para piezas nuevas, con iteraciones de diseño más rápidas y todo ello además permitiendo mayor libertad en el diseño de los componentes.
Comparados con los métodos tradicionales de producción, los tiempos de entrega por iteración se han reducido de semanas a solo horas, lo cual lleva asociado además un gran ahorro de costes.
Almacén Digital
El concepto de almacén digital ha sido revolucionario tanto para Schubert como para su clientela. Tradicionalmente cuando un cliente necesitaba un recambio tenía que esperar a que Schubert lo fabricase, le aplicase un tratamiento posterior, y finalmente se envasara y enviara sus instalaciones. Este proceso podía llevar hasta tres meses en algunos casos.
Ahora los clientes reciben con cada máquina de envasado una impresora 3D conectada al almacén digital de Schubert. Los modelos de piezas ya están previamente cortados en Cura y preparados para fabricar con un click. El almacén digital también permite guardar información de los trabajos de impresión certificados y de los parámetros de impresión utilizados, para consultarlos y aplicarlos en cualquier otra impresión.
Los clientes encuentran una gran ventaja con este sistema, con el que pueden fabricar a demanda cualquier pieza que necesiten para recambios o modificaciones en su maquinaria, bien enviando un modelo 3D con el diseño que necesiten o utilizando un modelo previo ya subido al almacén digital. Con ello se reduce además la necesidad de almacenamiento físico de componentes.
