Magí Galindo, director tècnic i científic de Centre Internacional de Fabricació Avançada i Impressió 3D, IAM3DHub, explica el reptes i l’impacte de la fabricació additiva i impressió 3D en una nova sessió del Club d’Innovadors de Girbau LAB celebrada el passat 11 de maig.
El IAM 3D HUB, ubicat dins del centre tecnològic Leitat, es va inaugurar el 2018 amb l’objectiu d’accelerar l’adopció de tecnologies de fabricació additiva i impressió 3D a la indústria europea com una forma alternativa de dissenyar, desenvolupar i fabricar nous productes i serveis competitius.
Es defineix com un centre d’innovació digital especialitzat en fabricació additiva i impressió 3D que proporcionarà a les pimes una botiga única per avaluar, orientar i dirigir totes les seves necessitats en fabricació additiva.
Amb diversos exemples pràctics, Magí explica el rol de la fabricació additiva a la indústria productiva i el seu impacte en la producció.
Magí destaca que: “l’evolució de la fabricació additiva ha transformat la manera de dissenyar, desenvolupar, produir i distribuir productes. Per a la indústria, afegeix, aquests avenços han obert portes per a nous dissenys, productes més “nets”, lleugers i segurs; terminis de lliurament més curts, i costos més baixos, noves cadenes de valor i nous models de negocis”.
Magí Galindo conclou la sessió posant en valor el rol de la fabricació additiva: “Malgrat els reptes, el fet és que la fabricació additiva és un conjunt versàtil de tecnologies que poden donar suport a les empreses de la indústria en la seva recerca dels imperatius estratègics de rendiment, creixement i innovació.”
1. -Com es vincula la innovació amb les tecnologies de fabricació additiva i la impressió 3D?
Entenent que innovar és introduir quelcom de nou (en una cosa) i que tingui èxit, la fabricació additiva es vincula a la innovació en dos àmbits. És font d’innovació en producte i és causa de la transformació de la cadena de subministrament.
Pel que fa al producte: aporta una gran reducció de les constriccions de disseny -complexitat, lleugeresa, consolidació de conjunts en component únic, etc.-; la capacitat d’incorporar personalització, dissenyar (multi) funcionalitats, o funcionalitats millorades; obre camí a noves estètiques i al disseny de productes més sostenibles pel fet de produir-se additivament. En resum, com a tecnologia digital, aporta una manera nova de dissenyar i produir: productes més segurs, més lleugers, més eficients, més ràpids, menys costosos i més personalitzats.
Pel que fa a la cadena de subministrament: elimina la necessitat d’eines productives, escurça la cadena i, per tant, també el temps d’introducció dels productes al mercat. Del disseny es passa directament a la producció, fent desaparèixer la fase d’industrialització i escurçant el procés productiu.
Fa viable la producció de components únics i petites sèries, permetent incrementar la varietat de productes i les famílies d’un producte determinat. La conseqüència es que permet servir millor a nínxols i mercats de consum i tot això sense la necessitat d’un ampli desplegament de capital.
Es produeix sota comanda, el que suposa una reducció dels costos d’inventari; i en el lloc de consum, és a dir la producció es descentralitzada i això redueix els costos logístics.
2.-Com està canviant la fabricació additiva els mètodes de producció de les empreses?.
La fabricació additiva pot impactar tota la cadena de valor de les empreses, no únicament la part operativa de la producció.
Actualment, aquestes tecnologies ja són una eina corrent i habitual a tota empresa que dissenya i desenvolupa productes, de la mateixa manera que ho són les eines CAD i CAE.
Però els canvis poden anar més enllà.
Encara que l’empresa no canviï els mètodes de producció, la fabricació additiva ja aporta solucions de millora i eficiència als seu processos productius. Durant la fase d’industrialització facilita l’obtenció d’utillatges d’ajut a la producció (utillatge de manipulació, fixació, posicionament, verificació, transport en línia, muntatge, programació…) i, fins i tot, l’obtenció d’eines de fabricació (motlles de fosa, fosa injectada, injecció, conformació, estampat…)
Quan la innovació en producte ha introduït nous dissenys, pensats per ser produïts amb tecnologies additives, la transformació dels mètodes de producció és molt clara i accentuada. Gairebé podríem dir que és radical. La fase d’industrialització pràcticament no existeix, les eines de producció no existeixen i els processos productius additius requereixen d’operacions força diferents si les comparem amb les operacions dels mètodes de producció amb tecnologies més convencionals. El que no canvia tant, encara que existeixen diferències, és, potser, l’ús de tecnologies de post procés i tractament, i els mètodes de control de qualitat i verificació.
Per altra banda, la producció lligada al manteniment del producte en el mercat (peces de recanvi) també està trobant en la fabricació additiva una alternativa innovadora.
3.-Com s’aplica la innovació a IAM 3D HUB?
L’IAM3DHub va néixer amb la vocació d’accelerar l’adopció de les tecnologies de fabricació additiva i dotar les empreses d’eines que habilitessin una nova forma de dissenyar i de produir. Per tant, tots els recursos, tant humans com tecnològics, i els serveis del Hub han estat seleccionats, pensats i dissenyats per acompanyar les empreses en el seu camí d’adopció de la fabricació additiva com a eina estratègica d’innovació.
S’ha creat un entorn d’experimentació i assaig de les tecnologies de fabricació additiva i s’ha posat a disposició de les empreses. D’aquesta manera, sense necessitat de posar-se en cap risc d’inversió, les empreses tenen accés a un gran nombre de tecnologies i equips d’impressió 3D, d’última generació.
Alhora, es proveeix les empreses de serveis d’informació, guiatge, assessorament i acompanyament (mentoratge) en el seu particular procés d’adopció i implementació d’aquestes tecnologies pel que fa a selecció, cribratge dels àmbits d’aplicació on es preveu obtenir major benefici i rendibilitat, així com en l’elaboració de plans de negoci lligats a la seva adopció.
Així mateix, es proveeixen serveis que anomenem projectes “end-to-end”, és a dir, que s’inicien en el disseny, continuen amb la producció i acaben amb la caracterització, validació i, si cal, la certificació de nous productes o aplicacions basades en fabricació additiva. L’objectiu es que a l’acabament del projecte l’empresa tingui el coneixement, l’experiència i la informació necessària per prendre decisions per l’adopció d’aquestes tecnologies.
I, per últim, i no menys important que els anteriors, el IAM3D Hub ofereix formació i entrenament en aquestes tecnologies, de forma de dotar les empreses de personal preparat per extreure’n el major rendiment.
El propi IAM3DHub cada dia ha d’afrontar nous reptes plantejats per les empreses, del que n’esperen solucions innovadores, i això vol dir que hem d’introduir quelcom de nou en cada cosa que fem i fer-ho de noves maneres, més eficients i amb més aportació de valor.
4.-Quina és la forma més òptima de potenciar la innovació conjunta entre una corporació i una startup?
No soc expert en estratègies de col·laboració entre Corporacions i Startups, i per tant m’és extremadament difícil dir quina és la forma òptima de potenciar la innovació conjunta entre elles.
Em va semblar força interessant un article de l’IESE, “Guia pràctica per la col·laboració entre corporacions i startups” sobre la publicació “Corporate Venturing: Achieving Profitable Growth Through Startups” del 2017, dirigida per Julia Prats i Pau Amigó. En aquest article es diu que no hi ha una sola manera de fer, sinó que les opcions són múltiples, i recullo a mode de llista les fórmules que es presenten: Recursos compartits, Competició, Hackathon, Scouting, Aliança estratègica, Incubadora, Acceleradora, Excubadora, Capital risc i Programa d’adquisicions. El sentit comú em diu que cap d’elles és la millor ni la òptima, que dependrà de la corporació i de la startup, de l’àmbit tecnològic i del sector industrial del que es tracti. El que sí caldrà es conèixer què és i què aporta cadascuna d’aquestes fórmules i, una vegada analitzades, proposar aquella o la combinació d’aquelles que es preveu més adequada per la col·laboració que es vol establir.
5.-Quines millores en eficiència i sostenibilitat visualitzes per a la indústria de la bugaderia en els propers 5 anys?
De nou no soc la persona més adient per donar resposta a aquesta pregunta. Això no obstant, he demanat assessorament a una persona molt experta i referent en aquest àmbit, la Dra. Rosa Escudero, companya meva al Leitat, que m’ha facilitat les seves reflexions. Miro de fer-ne un extracte, però el que aconsellaria és convidar-la a ella a una de les sessions d’innovació de Girbau.
Avui, la bugaderia va lligada a tres grans pilars, els electrodomèstics -rentadores- amb el tractament de la bugada, els tèxtils i els detergents. Les millores en cadascun d’ells impacta i impactarà inevitablement en els altres dos.
Si ens referim a les tendències innovadores específicament en les rentadores i el tractament de la bugada podem parlar de l’aplicació generalitzada del reglament d’ecodisseny, la millora en el subministrament i l’ús d’energia i aigua, la tecnologia d’eix horitzontal (millor rendiment), el pilot automàtic de la rentadora: sensors que identifiquen la càrrega, els tipus de teixits, el nivell i els tipus de brutícia, i que realitzen escanejos espectroscòpics del líquid de rentat per si es necessiten tractaments addicionals. La reducció de l’acció mecànica per tal d’evitar la abrasió dels teixits. Màquines de pom i botó passen a màquines amb pantalles tàctils (amb innombrables programes). Els usuaris personalitzen la seva experiència de rentat combinant diferents condicions, el que dona lloc als seus cicles favorits. Al detectar el tipus de peces, per lectura d’identificadors (etiquetes RFID?), s’autoprograma el millor cicle de rentat. En front dels olors, per creixement de biofilm, es respon amb sensors de biofilm i programes de auto neteja. Per la combinació gent gran + escassesa de recursos energètics i d’aigua, es respon amb mesures de prevenció d’infeccions i requisits higiènics.
Si donem un cop d’ull a les tendències d’innovació en els tèxtils haurem de parlar de teixits amb funcionalitats millorades, protecció en front a contaminants, microorganismes, fatiga personal, suor… noves estructures de fibres, nous materials (fibres naturals bio-basades), materials compostos, recobriments funcionalitzants a nivells micro i nano, integració d’electrònica a la roba, propietats intel·ligents amb capacitat d’actuar segons un estímul extern, desenvolupaments en impressió 3D, etc.
I, finalment, en el camp dels detergents, també destaca un conjunt de tendències d’innovació.
Pel que fa als seus ingredients, es desenvolupen matèries primeres d’alt rendiment, totalment renovables i biodegradables, d’origen natural amb un perfil menys agressiu i amb ingredients per a noves aplicacions, multifuncionals.
Es proposen detergents polivalents amb acció suavitzant i de llevataques i on la fragància és clau. Detergents amb propietats neutralitzadores de les olors, fragàncies de llarga durada, reforços d’olors al rentat i emulació dels mercats dels perfums de bellesa (oli d’argan), amb evocació de llocs exòtics (amazones, carib) olors que milloren el somni (espígol)… L’eliminació de les taques és el segment més actiu en innovació: Oxy products, Dispositius/càpsules per la combinació de pols/líquids/gels, productes per a taques específiques…
Es desenvolupen detergents per a tractaments preventius dels teixits i per restaurar-ne les propietats com, per exemple, de resistència a les taques o d’hidrofòbia.
Cada dia es més important la preocupació per l’impacte ambiental d’aquests productes i es busca que siguin cada dia més ecològics i sostenibles, és a dir, per rentar a temperatures més baixes, de més fàcil esbandit, allunyats dels productes químics i basats en ingredients botànics, àcid cítric, etc. Per tenir cura de la salut, de les pells sensibles, els detergents es testen dermatològicament.
Aquestes millores i innovacions son majoritàriament degudes a l’aplicació de les que s’anomenen KETs, -key enable technologies-, entre elles la nanotecnologia, la biotecnologia, la fotònica, l’internet de les coses, l’automàtica i la robòtica, etc. quan s’apliquen a la detergència, als nous tèxtils i als electrodomèstics.
La combinació de millores aportades per aquestes tecnologies, en els tres pilars, pot donar lloc a innovacions disruptives.
6.-Com es rentarà la roba el 2050?
Fa quinze anys, treballant a la Fundació Eduard Soler, a Ripoll, vaig fer un vídeo, on explicava com la fabricació additiva havia resolt mitjançant la impressió de motlles de sorra, en poc temps i amb poc esforç econòmic, la obtenció de 30 blocs de motors elèctrics -sis models de motor i cinc copies de cada. I acabava el vídeo amb la frase d’Alan Key: “The best way to predict the future is to invent it”, a la que vaig afegir-hi, “i la millor manera de donar-li forma és començar a dissenyar-lo i construir-lo”. L’aplicació de la impressió 3D de motlles de sorra era força innovador en aquell moment, ara és molt freqüent fer-lo servir, i d’aquí a deu anys serà un procés totalment estès i establert.
Com es rentarà la roba d’aquí a 30 anys, no ho sé, però si que estic totalment segur que dependrà, en gran part, de la recerca i dels desenvolupaments que siguem capaços de dur a terme avui.
Les tecnologies digitals, cada dia més presents en els nostres productes, concretament la fotònica, l’electrònica, la connectivitat dels productes, la intel·ligència artificial i la robòtica seran els vectors que conduiran els canvis en el com tractarem la “roba” d’aquí a trenta anys.
I com he dit abans, no dependrà només dels avançaments en l’electrodomèstic, sinó també de l’evolució dels tèxtils i dels productes de neteja. Cada dia serà més necessari reunir els tres pilars en un mateix entorn d’innovació ja que cadascun d’ells avançarà amb els avenços dels altres.
compartir