Las instalaciones de impresión 3D de Azoth

Azoth

Impulsar la transformación del inventario físico a digital con la fabricación aditiva

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Azoth ha creado un nuevo negocio al permitir que los clientes de fabricación produzcan las piezas de sus máquinas con precisión a tiempo, ahorrando miles de dólares.

Cuando los ingenieros se entusiasman con el tema de la fabricación aditiva, puede resultar fascinante. De hecho, conocer a Cody Cochran, director general de Azoth, y a Ronnie Sherrer, jefe de ingeniería de polímeros de Azoth, te convierte en un fan. Su experiencia y su enérgica forma de trabajar han tenido éxito en la entrega constante de nuevas propuestas de valor a sus clientes mediante la aplicación inteligente de la fabricación aditiva y datos 3D para las piezas de uso final.

La fabricación aditiva y los materiales han evolucionado recientemente hasta el punto de que muchas piezas de uso final se pueden producir sin herramientas y a un coste menor al de los métodos tradicionales. Según Cochran, el objetivo es identificar las piezas en los inventarios de sus clientes que cumplen las especificaciones y tener un caso de negocio claro. Luego evolucionan hasta convertirse en un inventario digital para la producción inmediata de piezas bajo demanda.

"No todas las piezas son ideales para el aditivo", asegura Cochran. "Analizamos y encontramos dónde están las complejidades en la cadena de suministro, la sobrecarga de inventario, que suele ser donde las piezas fallan, y construimos un caso de negocios para cada una".

Azoth fue constituido por el EWIE Group of Companies (EGC) para aportar las ventajas de la fabricación aditiva a su base de clientes. EGC pone el foco en satisfacer las necesidades de fabricación indirecta de su base de clientes de Fortune 500 en 12 países, con clientes como John Deere, GM y Ford. Azoth también se centra en esas necesidades indirectas aplicando la fabricación aditiva a las piezas de las máquinas.

Una pieza impresa en 3D por Azoth
Azoth ha logrado ahorros de costes significativos para sus clientes, inventarios reducidos y suministro de piezas optimizado gracias a estos ahorros de costes

El enfoque de Azoth

Cuando se inicia el compromiso con el cliente, el equipo de Azoth adopta un enfoque metódico trabajando en sus inventarios e identificando inicialmente las piezas de las máquinas que tienen un exceso de existencias como resultado de las cantidades mínimas de los pedidos o que a menudo están agotadas debido a los largos plazos de producción de cinco a diez semanas, o más. El equipo luego pasa a identificar las piezas con una alta tasa de fallas o que necesitan ser rediseñadas para lograr un mejor rendimiento. Todas estas piezas cuestan dinero a los clientes, les hacen perder el tiempo y provocan una complejidad innecesaria en la cadena de suministro.

El equipo de Azoth cuenta con escáneres y software 3D para que las piezas sin datos CAD puedan someterse a ingeniería inversa y luego rediseñarse, si fuese necesario, para mejorar el tiempo medio entre averías (MTBF). El equipo realiza un análisis de material y toma nota de las tolerancias involucradas. Después, cuando se valida una pieza, se realiza un análisis de los costes. Esto incluye posprocesamiento, materiales, tiempos de fabricación y tamaños de la piezas.

La selección de la impresora 3D y los materiales adecuados también forma parte de esta ecuación. Azoth utiliza la fabricación aditiva tanto de metal como de plástico y depende especialmente de sus impresoras 3D Ultimaker en este proceso. Los sistemas Ultimaker utilizan la tecnología de fabricación de filamentos fundidos (FFF) y son lo suficientemente compactos como para caber en un escritorio, al tiempo que ofrecen generosos tamaños de impresión: la S3 proporciona un tamaño de impresión de hasta 230 x 190 x 200 mm y la S5 puede imprimir hasta 330 x 240 x 300 mm, ambas con extrusión de material doble y espesores de capa de tan solo 20 micras.

"Los materiales y las impresoras de Ultimaker son clave en este proceso", afirma Cochran. "El bajo coste de operación y los materiales de alta calidad han hecho posible nuestro éxito y ha proporcionando grandes reducciones de costes a nuestros clientes".

El equipo también analiza las piezas metálicas para ver si se pueden producir de forma más eficiente en plástico, manteniendo a la vez las tolerancias y el rendimiento.

"Los materiales de Ultimaker son menos costosos y a menudo superan a los plásticos tradicionales, e incluso a algunos metales", asegura Cochran. "Con algunas piezas de dedos de agarre que originalmente se mecanizaban en metal, redujimos el coste de 350 dólares a 75 dólares por pieza al rediseñarlas para la producción aditiva de plásticos. Y aún así el rendimiento se mantuvo sin cambios".

Dedos de agarre impresos en 3D
Dedos de agarre de aluminio convertidos en dedos de agarre de polímero impresos en 3D, diseñados con pasadores reforzados extra

Entre los tipos de piezas que analiza el equipo de Azoth se incluyen plantillas y accesorios, dedos de agarre, boquillas de soplado, pinzas de calibre y muchas más. Buscan piezas que se beneficiarán de la producción de forma aditiva, y como no se necesitan herramientas, configuración de las mismas o cantidades mínimas de pedido, se pueden lograr ahorros asombrosos de tiempo y costes.

"Una persona corriente no encontraría el atractivo de estas piezas de ninguna manera", afirma Cochran, "pero estas son las piezas indispensables que permiten que la producción continúe. Trabajamos para eliminar el tiempo de inactividad de las máquinas en los talleres de nuestros clientes, así como para reducir la complejidad, los costes y el inventario físico. Y estamos teniendo mucho éxito".

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Azoth ha aumentado el rendimiento al diseñar una tobera que golpea la pieza exactamente en el lugar correcto, una pieza que antes era imposible de fabricar

Take One, Make One

Una vez que el inventario digital del cliente está en juego, Azoth utiliza un modelo que denomina "Take One, Make One". Se trata de una forma directa de producción bajo demanda en la que se fabrica una nueva pieza tan pronto como se solicita. Azoth lo gestiona mediante la sincronización con las máquinas expendedoras de piezas y los sistemas ERP/MRP que envían un pedido al centro de competencia de Azoth. Por lo general, la pieza nueva se fabrica y envía en un plazo de 24 horas.

"La implementación de máquinas expendedoras puede generar órdenes de trabajo instantáneas", afirma Sheerer. "Esto significa que el cliente puede mantener un inventario destinado al uso real y no basado en requisitos arbitrarios, como requisitos mínimos de pedido. Esto ahorra dinero y aumenta la eficiencia para el fabricante".

Dynamism, un proveedor de soluciones, materiales y servicios de consultoría de impresión 3D ubicado en Chicago, Illinois, ha sido un contribuyente clave a la iniciativa TOMO de la empresa. Dynamism presentó las plataformas Ultimaker al equipo de Azoth y ambos equipos mantienen una relación estratégica para ampliar los límites de la impresión 3D.

"El apoyo continuo, la experiencia y la creatividad del equipo de Dynamism nos permite satisfacer las necesidades de nuestros clientes", afirma Cochran. "Gracias a ellos, siempre podemos ofrecer las mejores soluciones, los mejores materiales y los mejores resultados".

Accesorio impreso en 3D
Esta pieza de automóvil está impresa con inserciones magnéticas para ubicar automáticamente el componente
Piezas de repuesto impresas en 3D
En caso de que se agote el inventario de un pin de inyección de acero, se puede imprimir una pieza de polímero de repuesto en dos días

Los resultados

Cada pieza que se produce en Azoth se entrega a los clientes con un caso de negocio probado. Los casos de negocio difieren según la pieza.

"Nuestro enfoque altera el statu quo en beneficio de nuestros clientes", afirma Sheerer. "Cuando cambiamos a la fabricación aditiva con Ultimaker para una pieza simple de una almohadilla antidesgaste, el resultado fue un ahorro de costes de 30.000 USD para el cliente. Eso es lo que llamamos un caso de negocio".

La posibilidad de crear prototipos rápidos de piezas también forma parte del trabajo realizado por el equipo de Azoth. Para algunos prototipos de piezas de corte, el cliente generalmente las hacía mecanizar con CNC a partir de acero, lo que llevaba entre 12 y 14 semanas. El equipo de Azoth disponía de prototipos de plástico que podían ajustarse y comprobarse de forma directa y precisa en un día. Los resultados de Azoth hablan por sí mismos. Regularmente logran reducciones de costes del 50 al 90 %.

Prototipo de pieza de cortador
El plazo de producción de este prototipo de pieza de cortador es de un día en la impresión 3D, en comparación con las 12-14 semanas del mecanizado CNC

"Con una pieza de dedo de agarre, producimos alrededor de 30 al mes a aproximadamente la mitad del coste de la pieza fabricada tradicionalmente", asegura Cochran. "Probamos la nueva pieza con nailón SLS, resina a base de SLA, pero terminamos utilizando el PA 4035 en las impresoras Ultimaker". Ha sustituido al Delrin, un material duro e imprescindible en nuestro sector".

El equipo de Azoth también puede producir piezas de emergencia para ayudar a reducir el tiempo de inactividad de las máquinas. Un ejemplo fue el de un pin de inyector de acero para herramientas que se agotó en el inventario. El equipo consiguió sustituirlo con un pin de polímero en 48 horas, mientras que la pieza sustituta en metal en 3D tardó una semana.

Un dedo de agarre impreso en 3D
En Azoth pueden producir 30 de estos dedos de agarre para herramientas de extremo de brazo cada mes con las impresoras 3D Ultimaker

Con sus herramientas y experiencia, el equipo de Azoth también puede reconfigurar las piezas para mejorar su rendimiento. Un buen ejemplo son las complejas toberas de soplado, cuyo diseño permite una orientación precisa del flujo de aire y son fáciles de producir con fabricación aditiva.

El equipo de Azoth se ha demostrado a sí mismo, así como a sus clientes, que la fabricación aditiva tiene un lugar valioso e importante en la cadena de suministro de fabricación, y que tanto Cochran como Sherrer están ansiosos por seguir liderando, innovando y ayudando a los clientes a tener más éxito.

"Todos los días cambiamos la mentalidad de nuestros clientes presentándoles valiosos casos de negocios para sus inventarios de piezas, que son posibles gracias a la fabricación aditiva", afirma Cochran. "Con las impresoras 3D y los materiales Ultimaker, el coste es el adecuado: se consigue una producción fácilmente ampliable y una fiabilidad insospechada".

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