Qué es la fabricación digital parte 1

fabricaciondigitalEn los últimos años las tendencias tecnológicas han comenzado generar una transformación en diferentes actividades manufactureras. Son específicamente las nuevas tecnologías de fabricación, el almacenamiento en la nube digital, la electrónica personalizada y el internet de las cosas, los cuatro aspectos clave que han dado pie a esta transformación la cual ha dado como resultado el nacimiento de un sistema novedoso llamado fabricación digital. La fabricación digital parte de la simulación o del prototipado digital para la fabricación de prácticamente cualquier cosa en cualquier lugar y en este blog dedicaremos un par de entradas a hablar de las características y aplicaciones de este sistema.

                La fabricación digital es un sistema integrado que comprende el uso de técnicas y máquinas para producir objetos físicos a partir de diseños realizados por computadora. Para ello emplea impresoras 3D, cortadora láser, máquinas CNC y sistemas como Raspberry Pi o Arduino, internet y medios de almacenamiento digital. El sistema integrado de la fabricación digital se basa en el uso de un ordenador, de la visualización de diseños en tres dimensiones y de diversas herramientas para crear procesos de fabricación y definiciones de producto de manera simultánea. Gracias a que además del almacenamiento de la nube, de la electrónica personalizada, del internet de las cosas y de las nuevas tecnologías de fabricación, este sistema aprovecha movimientos sociales como el open software y el crowdfunding, permite incluso a las personas que no son expertas en el ámbito, producir desarrollos importantes, esto mediante la creación de redes de conocimiento y la financiación aportada por comunidades de usuarios.

                En términos simples, las tecnologías utilizadas en fabricación digital reciben la información geométrica de diseño mediante un ordenador y generan los elementos físicos a través de diferentes procesos. Una de las grandes ventajas que permite este sistema es la evaluación, análisis e investigación de las condiciones ideales de los objetos que se diseñen. Con ello se favorece la creación de objetos que resulten más adecuados para determinadas aplicaciones, tanto por su diseño, tamaño y materiales utilizados para su fabricación como por las nuevas vías que se encuentran para generar estrategias de producción que ofrezcan mayores ventajas económicas y sociales. Cabe mencionar que la fabricación digital evolucionó de otras iniciativas como la fabricación integrada por ordenador, la fabricación flexible y el diseño para la fabricación, las que ponen gran énfasis en la importancia de generar una mejor colaboración entre los productos y el diseño de los procesos que se siguen para crearlos.

                Al tratarse de un sistema integrado, la fabricación digital aporta beneficios a largo plazo, principalmente en cuanto a la gestión del ciclo de vida de los productos, ya que permite un intercambio de información entre los procesos de fabricación y de diseño para optimizar los resultados obtenidos. Esto permite a las empresas que implementan este sistema reducir costes gracias a que en un entorno virtual pueden identificar fácilmente problemas que se presenten en la línea de producción y con ello obtener numerosos beneficios económicos.

                Hasta este punto es posible que algunos conceptos no hayan quedado claros y vale la pena detenernos a explicarlos antes de proseguir con la presentación de los sistemas digitales de producción. En primer lugar hemos hablado de las diferentes tendencias tecnológicas que convergen para que las actividades manufactureras estén atravesando por la transformación que implica la fabricación digital y nos referimos al uso de tecnologías de fabricación como cortadora láser, equipos CNC, impresoras 3D y otros tipos de herramientas, máquinas e incluso robots. Lo que hacen estas tecnologías es ejecutar órdenes de trabajo de manera automatizada pues se programan mediante lenguajes específicos que permiten la comunicación entre una computadora y las máquinas y herramientas que hasta hace algunos años sólo funcionaban de manera manual.

                El segundo punto que mencionamos fue el almacenamiento en la nube, que consiste en guardar información en un servidor virtual que permite tener acceso a esta información desde cualquier lugar con conexión a internet, por lo que la distribución de la información se hace mucho más sencilla. En cuanto a la electrónica personalizada mencionamos sistemas como Raspberry Pi y Arduino, placas que contienen microcontroladores para el uso de electrónica en diferentes entornos, con la gran ventaja de que son de código abierto, por lo que se pueden programar como se desee y obtener información en comunidades de usuarios para realizar tal programación. A partir de manuales y guías de usuario disponibles gratuitamente, cualquier persona interesada puede realizar la programación de estos recursos, por lo que en la mayoría de los casos no es necesario inscribirse a un curso de capacitación especializado. El cuarto punto que mencionamos es el que se refiere al internet de las cosas, es decir, la interconexión que se puede establecer entre diferentes objetos mediante el uso de una red de internet, esto para tener control sobre los objetos y establecer comunicación entre ellos vía remota.

                Todos los elementos anteriores, trabajando en conjunto permiten redefinir, optimizar y tener una mejor administración de los procesos de fabricación, esto mediante la creación de réplicas virtuales de una fábrica real para la visualización de los procesos que se llevan a cabo en ella, pues mediante su simulación resulta más sencillo analizarlos y comprenderlos. Como hemos mencionado, este análisis resulta una excelente base para hacer las modificaciones necesarias tanto en el diseño de los productos como en su proceso de fabricación, y presenta importantes diferencias respecto a la fabricación tradicional, principalmente desde un punto de vista económico y ofrece grandes ventajas en esquemas de manufactura en pequeña escala.

                En la segunda parte de esta entrada hablaremos de todos los beneficios que aporta la fabricación digital, de algunos software que se pueden emplear para hacer una fábrica digital y presentaremos algunos ejemplos de aplicaciones de fabricación digital en diferentes industrias.

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