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¿Cuál es la importancia de la impresión 3D en la industria 4.0?

Publicado el febrero 9, 2021 por Sergio Ramírez

La impresión 3D es uno de los elementos fundamentales de la industria 4.0, pero antes de todo ¿Qué es la industria 4.0?. La industria 4.0, o la cuarta revolución industrial, consiste en la automatización y digitalización de la industria y todos los procesos relacionados con la empresa. Las revoluciones industriales que se han producido a lo largo de la historia han estado definidas por las características de las diferentes tecnologías emergentes de cada momento. Estas características y las nuevas tecnologías modifican a gran velocidad las formas de producción de la industria. Al mismo tiempo que producen un cambio a nivel económico y social, transformando de manera profunda a la humanidad y su evolución histórica. La sociedad ha vivido en los siglos XIX y XX tres revoluciones industriales y tecnológicas que han supuesto un avance en todos los aspectos, tanto a nivel económico como social.

Actualmente, y desde aproximadamente 2014, se está experimentando un nuevo cambio en la industria, la economía y la sociedad, marcado por la cuarta revolución industrial. Esto ha sido posible gracias al crecimiento exponencial de la tecnología y las TIC en la última década, dando lugar a la industria 4.0. La industria 4.0 agrupa los sistemas físicos, digitales y biológicos en una red de producción inteligente donde los diferentes componente interaccionan y colaboran conjuntamente. Así mismo, está compuesta por diferentes tecnologías innovadoras que dan lugar a soluciones flexibles, inteligentes y autónomas. Este cambio implica la transformación digital de la industria y de las empresas con la integración de las nuevas tecnologías disruptivas: impresión 3D, IoT, sistemas ciberfísicos (CPS), ciberseguridad, cloud computing, blockchain, inteligencia artificial, machine learning, deep learning y big data. Esto da lugar la industria del futuro o fabrica inteligente (Smart Factory).

Impresión 3D en la industria 4.0

La impresión 3D es una de las tecnologías emergentes protagonistas de la industria 4.0. El uso e implementación de la fabricación aditiva, en combinación con otras tecnologías, está produciendo una evolución en la industria hacia una producción inteligente donde maquinas (autónomas, automáticas e inteligentes), sistemas y redes son capaces de intercambiar información y responder a los sistemas de gestión de la producción. Además, la impresión 3D tienen un papel fundamental ya que es una tecnología capaz de convertir un diseño 3D en un producto sin intervención. Al mismo tiempo, se elimina la necesidad de costosas herramientas y utillajes, reduciendo el postprocesado, el desperdicio de material y la intervención humana. Esto son características que definen la industria del futuro.

Gracias a la impresión 3D las fabricas tienen la capacidad de aumentar su flexibilidad, adaptándose a las necesidades de un mercado cada vez más exigente e impredecible. Además, permite la fabricación de todo tipo de objetos personalizados sin la necesidad de costosos moldes y utillajes de fabricación. Así mismo, la impresión 3D es una gran aliada del medioambiente, característica muy importante debido a la situación climática actual y a la importancia de disponer de procesos de fabricación sostenibles con un menor consumo de recursos y generación de residuos.

La impresión 3D ha llegado muy rápidamente a la madurez según la conocida curva de Gartner. Mediante esta curva se representa la madurez, adopción y aplicación comercial de una tecnología especifica. En el pico más alto se encuentran la impresión 3D de implantes médicos, la impresión 3D en puntos de venta y en cadenas de suministro. Además, también encontramos la impresión 3D en las aulas dentro del sector educativo y la bioimpresión para la investigación en el campo de la medicina.

Etapas en la curva de Gartner.

Perspectivas de futuro para la fabricación aditiva

El futuro para la fabricación aditiva es muy prometedor. El aumento del número de técnicas y materiales, junto al gran número de investigaciones científicas y la creación de empresas especializadas, ha producido un aumento en las posibilidades de aplicación de la tecnología. La impresión 3D se ha situado como la tecnología de fabricación preferente en múltiples sectores, con la previsión de seguir en aumento. Además, la situación actual que se está viviendo a nivel mundial debido al COVID-19, ha propiciado un mayor avance y consolidación de la impresión 3D por a la necesidad de disponer de elementos personalizados de forma rápida.

Actualmente en España se está impulsando la impresión 3D y la industria 4.0 mediante iniciativas como el DFactory BCN. Esta iniciativa pretende ser el mayor hub de industria 4.0 en el sur de Europa, concretamente en la Zona Franca de Barcelona. Tiene como objetivo ser la industria del futuro o del siglo XXI donde se generarán 1.500 puestos de trabajo directos y 5.000 indirectos. Además, las instalaciones de la 3D Factory Incubator, primera incubadora europea de alta tecnología en impresión 3D, cuenta con más de 50 empresas especializadas en fabricación aditiva. La madurez de la tecnología, las amplias posibilidades que ofrece la impresión 3D y el impulso que se está dando desde las instituciones, producirá en un futuro cercano la consolidación de la fabricación aditiva como tecnología líder en múltiples sectores.

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