Nuevos avances para la digitalización de la fabricación aditiva

Siemens, compañía global líder en tecnología, mostró la semana pasada su portfolio de Digital Enterprise con soluciones de integración perfecta para la fabricación aditiva bajo el lema “Industrializa la Fabricación Aditiva” (Industrialize Additive Manufacturing) en formnext 2018, la feria líder en Fabricación Aditiva, en Frankfurt, Alemania. El objetivo de la exhibición ha sido mostrar una representación digital del mundo real – un Gemelo Digital – que se extienda a través de toda la cadena de producción, comenzando por el diseño e ingeniería y pasando por la simulación, producción, hasta la conexión máquina a máquina con Siemens Industrial Edge y la plataforma cloud del Internet de las Cosas, Mindsphere. Para complementar su oferta de software, la compañía también está presentando su hardware para una completa automatización de las fábricas. La presentación de Siemens está diseñada tanto para los fabricantes de maquinaria de fabricación aditiva como para los usuarios de la tecnología. Mostrando una amplia variedad de casos de uso, la tecnológica demuestra cómo las compañías activas en el campo de la fabricación aditiva pueden usar la digitalización para aumentar significativamente su flexibilidad y la eficiencia de su producción, reduciendo radicalmente la carga de trabajo de ingeniería y el time to market, para así consolidar y expandir su competitividad en los mercados globales.

El portfolio de Digital Enterprise de Siemens es la única solución capaz de representar digitalmente toda una cadena de producción en un único entorno de software integrado, usando una interfaz estandarizada para fabricantes de maquinaria y usuarios. Un único sistema que integra todas las herramientas requeridas para el desarrollo, la simulación, la preparación del producto y la impresión 3D, que ha ido recibiendo mejoras significativas durante los últimos 12 meses. Esto elimina la necesidad de una conversión de datos propensa a errores, con toda la posible pérdida de información que eso conlleva”, explica el Dr. Karsten Heuser, vicepresidente de Fabricación Aditiva, del Centro de Competencia de la Factoría Digital de Siemens. “Usando este proceso, somos capaces de ayudar a los fabricantes y usuarios a hacer la transición de prototipos y pequeñas series de producción usando una única máquina de AM, a una producción en serie completamente automatizada”, continúa Heuser.

Simulación de procesos de fabricación y soluciones para los procesos periféricos

En formnext 2018, Siemens ha presentado el Simcenter 3D Additive Manufacturing Build Process Simulation, una nueva solución integrada de software que simula el proceso de proceso de fusión de polvo metálico por láser para permitir impresiones “correctas a la primera”. Esta nueva solución predice deformaciones, sobrecalentamiento y otros defectos que puedan ocurrir durante el proceso de impresión y automáticamente genera la nueva geometría para compensar por la distorsión y los defectos. Esto minimiza el ensayo y error, permitiendo que se manufacturen productos correctamente a la primera a una escala de producción industrial.

También han estado presentes en el stand de Siemens en formnext sus soluciones integradas y automatizadas para el post-procesado, tales como el desempolvado y la retirada de la estructura de apoyo. Trabajando en cooperación con los fabricantes de maquinaria de Solukon, Siemens ha mostrando la eliminación automatizada del polvo de metal de partes complejas con canales internos y cavidades. La máquina SFM-AT800S de Solukon está construida con los controladores SIMATIC de Siemens y los drivers y soluciones Sinamics. Para simplificar todo el proceso de desempolvado, Siemens también está desarrollando algoritmos inteligentes que determinarán el método de desempolvado óptimo y automatizarán la programación de la máquina.

Trabajando con los fabricantes de máquinas EOS, Siemens ha demostrado el proceso de retirada de una estructura de apoyo usando una fresadora CNC. Un gemelo digital de los componentes completados en 3D, incluyendo las estructuras de apoyo, se usa como base para el programa de generación del control numérico (NC). El proceso asiste al usuario desde el posicionamiento inicial de los componentes en el espacio de fabricación para asegurarse de que las partes están dispuestas de manera óptima para la fabricación automatizada.

Impulsando el AM industrial a través de una planta de producción digitalizada

Siemens explicó cómo funciona la implementación de la cadena digital usando sus nuevas soluciones de software y hardware dentro de su nueva fábrica de fabricación aditiva en Materials Solutions – una planta de producción de Siemens aprovecha todo el potencial de esta tecnología. Siemens tiene un registro intachable de más de 5.000 componentes de fabricación aditiva para más de 80 compradores a través del mundo en industrias como la aeroespacial, la del automóvil y otras. Siemens demuestra su posición líder global en el diseño y la producción de componentes AM serializados con el primer quemador impreso en 3D para la turbina de gas industrial SFT-700, que lleva ya más de 8.000 horas operativas sin ningún incidente reportado en la planta energética de ciclo combinado EON, en Philippsthal, en Hessen, Alemania.

La Additive Manufacturing Network (red de fabricación aditriva) de Siemens – una plataforma digital para el ecosistema AM

La Additive Manufacturing Network de Siemens crea una plataforma colaborativa online diseñada para llevar el conocimiento del diseño bajo demanda, el conocimiento de ingeniería y la capacidad de producción para la impresión industrial 3D a la industria global. Conecta instantáneamente a ingenieros cualificados para permitir la innovación en nuevos productos usando las últimas herramientas de software, tecnologías de impresión 3D y materiales para la fabricación aditiva. La red beneficia también a compradores y a proveedores de servicios de fabricación, simplificando la colaboración, cotización, adquisición y la monitorización de encargos. Esto puede facilitar el diseño de productos innovadores para la fabricación aditiva, reemplazando inventarios físicos con inventarios digitales, y simulando un escalado de la producción de impresión 3D según las necesidades. La red es el siguiente paso hacia la visión de Siemens de reducir el riesgo de adopción de la fabricación aditiva y acelerando la entrega de diseños de productos innovadores.

Modelos de financiación innovadores y a prueba de futuro

En el formnext de este año, Siemens ha presentado nuevos modelos de financiación, específicamente ajustados a las necesidades de los fabricantes de maquinaria y usuarios de fabricación aditiva por primera vez. Las soluciones de financiación para la producción Smart y digitalizada y para las inversiones en fabricación aditiva están diseñadas para facilitar la implementación de la Industria 4.0 de manera asequible y sostenible para usuarios y fabricantes en el sector AM, y así impulsar la industrialización de la impresión 3D. Los modelos de financiación de Siemens Financial Services incluyen, por ejemplo, acuerdos de leasing para impresoras 3D y, en el futuro, también flexibles modelos pay-per-use (pago por uso) con conexión a MindShpere.