Cuando la mayoría de la gente piensa en la impresión 3D en el sector de la automoción, se imagina un laboratorio de I+D: ingenieros en un edificio aparte, creando prototipos de piezas conceptuales meses antes de la producción. En General Motors, Norteamérica, la realidad no se parece en nada a eso.
En toda la red global de montaje de GM, las impresoras FDM de Stratasys se encuentran en la propia planta de producción. No en un laboratorio. Justo al lado de la línea de montaje, donde las personas que fabrican vehículos cada día pueden convertir un problema en una solución impresa antes de que comience el siguiente turno.
«La fabricación aditiva nos brinda la oportunidad de proporcionar a los miembros de nuestro equipo de planta en todas las instalaciones las herramientas necesarias para implicarse, idear, crear prototipos y validar una solución», afirma Doneen McDowell, vicepresidenta de Fabricación de Operaciones de Montaje de Camionetas de Gran Tamaño y SUV Grandes. «Si podemos proporcionar a las personas las herramientas para que sean responsables del resultado dentro de su ámbito de trabajo, y luego tomamos esas soluciones y las aplicamos en todo nuestro ámbito de trabajo donde sean pertinentes, obtendremos el mejor resultado».
Esa filosofía ha convertido a la plantilla de GM en lo que la dirección describe como 50 000 «solucionadores de problemas». La Stratasys F900 es la plataforma que lo hace posible.
El cambio no se produjo de la noche a la mañana, pero la transformación cultural es innegable. La fabricación aditiva en GM ya no es una novedad ni un experimento secundario. Es, sencillamente, la forma en que se realiza el trabajo.
«Cuando voy a una planta para supervisar el lanzamiento de un producto, la fabricación aditiva es simplemente lo que hacemos», afirma Ryan Odegaard, director de Ingeniería de Fabricación de Pintura. «Ya no es algo especial».
Esa normalización es deliberada. GM no se limitó a instalar impresoras. Creó un sistema en el que los miembros del equipo de primera línea identifican problemas, diseñan soluciones e imprimen herramientas funcionales en termoplásticos FDM aptos para la producción, sin tener que esperar a proveedores externos ni a aprobaciones de ingeniería que tardan semanas.
En Factory Zero, la planta de vehículos totalmente eléctricos de GM donde se fabrican el Hummer EV, el GMC Sierra EV y el Cadillac Escalade IQ, Alex Jaraki, jefe de turno de mantenimiento del montaje general, describe el momento en que la tecnología FDM de Stratasys demostró su valor de una forma que todos pudieron apreciar.
«Tuvimos una parada de la línea de producción en la que necesitábamos un soporte especial para sujetar un interruptor en el efector final de un robot», recuerda Jaraki. «El plazo de entrega habitual habría sido de varias semanas, pero gracias a la fabricación aditiva, pudimos fabricar ese soporte en cuatro horas».
Cuatro horas. No cuatro semanas. Esa rapidez no solo ahorra dinero. Cambia la forma en que la gente piensa sobre lo que es posible cuando surge un problema a las 6 de la mañana de un lunes.
A diferencia de la impresión 3D para el gran público, la tecnología FDM de Stratasys utiliza termoplásticos de ingeniería reales: materiales como ASA, ABS-M30, nailon 12 y policarbonato que ofrecen las propiedades mecánicas, la estabilidad dimensional y la durabilidad que exigen los entornos de producción. Descubre los materiales FDM para la fabricación →
Las aplicaciones abarcan toda la gama de necesidades de una planta de montaje moderna. Moses Harris, ingeniero de aplicaciones de fabricación aditiva que presta apoyo directo a cinco plantas de GM, describe el alcance: dispositivos de sujeción de piezas, dispositivos de montaje, plantillas y ayudas para el control de calidad, y dispositivos de protección contra mutilación que mantienen a salvo las superficies pintadas durante el montaje.
En Factory Zero, el equipo de Hanan Alattar, responsable de fabricación aditiva, imprimió cientos de cubiertas de ASA en un solo día para tapar agujeros en las placas de diamante de las cintas transportadoras de rodillos, un problema de seguridad identificado por la mañana y resuelto por la tarde. Se optó por el ASA como material debido a su estabilidad frente a los rayos UV, su resistencia mecánica y su acabado superficial liso. Estas propiedades son importantes cuando una pieza debe funcionar en un entorno de producción, y no solo tener un buen aspecto en una estantería.
En la planta de Fort Wayne, donde salen de la cadena de montaje las camionetas Chevy Silverado y GMC Sierra, el equipo imprime herramientas ergonómicas que se utilizan cientos de veces al día, incluida una herramienta personalizada para la palma de la mano que reduce la fatiga al instalar las tapas centrales en las llantas. En Lansing Delta Township, el responsable de fabricación aditiva, Kevin Powell, describe cómo se imprimen piezas prototipo incluso antes de que los proveedores dispongan de los archivos de diseño.
«Me pueden enviar un archivo. Los proveedores ni siquiera tienen aún los archivos», afirma. «Puedo imprimir la pieza y probar si encaja. Antes tendríamos que esperar meses. Ahora podemos imprimir en 3D la pieza real, llevarla a un vehículo, comprobar que encaja y enviársela al proveedor para que realice el cambio. Podemos hacerlo en una semana».
La Stratasys F900 es la plataforma FDM estandarizada de GM en toda su red de montaje. GM la eligió por su volumen de construcción de 36×24×36 pulgadas, su compatibilidad con materiales de alto rendimiento y su fiabilidad demostrada en entornos de producción con turnos múltiples.
Hay un detalle que destaca en todas las conversaciones: los miembros del equipo que utilizan estas herramientas a diario las prefieren de verdad. En Fort Wayne, Kurt Glasner, operador de apoyo en la línea de motores, habla de una herramienta impresa en 3D para el cable del motor que se utiliza entre 60 y 90 veces por turno en la línea de motores.
«Es ligera, ergonómica y fácil de usar», afirma Glasner, comparándola con la herramienta de metal soldado a la que sustituyó. «La antigua era más pesada. No es tan ergonómica como las nuevas herramientas impresas en 3D».
Esa preferencia es importante. Cuando los operarios eligen la herramienta impresa en lugar de la tradicional, su adopción no es una imposición. Es el resultado natural de un mejor diseño, posible gracias a la libertad que los termoplásticos FDM ofrecen a los diseñadores para optimizar la herramienta en función de la mano humana, y no de las limitaciones del mecanizado.
El enfoque de GM da un giro radical a la típica historia de adopción de la fabricación aditiva. En lugar de una implantación de arriba abajo impulsada por la ingeniería, han creado una cultura de innovación de abajo arriba en la que las personas más cercanas al trabajo tienen la capacidad de resolver sus propios problemas. La tecnología FDM de Stratasys es la plataforma de fabricación que hace posible la velocidad, la fiabilidad y el rendimiento de los materiales.
