La industria de la manufactura aditiva en México

El sector sigue experimentando un crecimiento saludable, a medida que las empresas manufactureras identifican nichos donde la fabricación a la medida de productos individuales genera ahorros y facilita procesos de fabricación y control de calidad. 

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Durante 2020, en medio de la crisis sanitaria causada por COVID-19, que por meses interrumpió las cadenas de suministro en prácticamente todas las industrias, la manufactura aditiva favoreció en todo el mundo la producción rápida y local particularmente de insumos médicos.

En México, el 25 de marzo de 2020, apenas unas semanas después del inicio del confinamiento ordenado por el gobierno federal para contener los contagios por coronavirus, nació la iniciativa “Aditiva por México”. A nivel nacional se sumaron alrededor de 400 impresoras 3D, propiedad de 350 socios.

La iniciativa liderada por Stratasys y Tridi Mx tenía el objetivo de fabricar no sólo equipo médico, sino piezas para el sector industrial a fin de mantener en funcionamiento líneas de producción que habían tenido que parar por falta de refacciones, piezas o herramientas, que venían de China, Estados Unidos y Europa. 

Otra iniciativa fue “México unido contra el COVID-19”, en la que empresas como Nemak, fabricante de autopartes, mediante equipos de manufactura aditiva ayudaron en la producción de “splitters”, que permiten aumentar la capacidad de los ventiladores respiratorios en los hospitales.

Además, en todo el país surgieron emprendedores y “makers” que comenzaron a diseñar e imprimir caretas, piezas para respiradores, tubos de plástico, y todo tipo de insumos que los hospitales locales demandaran. Esto sin duda, ha hecho que hoy en el país, la manufactura aditiva cobre un nuevo impulso.

En el mundo, si bien este tipo de esfuerzos significaron la democratización de la tecnología, lo cierto es que el mercado de la manufactura aditiva creció sólo 7.5% para alcanzar un valor de USD 12.8 billones en 2020, después de que en la última década había registrado un crecimiento anual de 27.4%, según el Wholers Report 2021.

Tendencias

En México, la perspectiva de crecimiento de esta tecnología sigue siendo positiva, pero queda mucho por avanzar. Para Sebastián Romo, director general de Tridi MX, que cuenta con el centro de manufactura aditiva más grande del país, el panorama de esta tecnología en territorio mexicano tiene varias aristas.

Por un lado, hay un ecosistema de impresión 3D con máquinas muy económicas, son los llamados ‘entry level’ que trabajan desde su escritorio con máquinas fáciles de usar y materiales fáciles de conseguir. Esto impulsó un crecimiento de triple dígito en ventas de filamentos e impresoras de escritorio de bajo costo a raíz de la emergencia sanitaria.

En tanto, en el sector industrial están las empresas que invierten en tecnología aditiva para mejorar sus procesos, y por otro lado, están los centros de ingeniería y servicio que adquieren equipos de manufactura aditiva para ayudarle a sus clientes a desarrollar diferentes proyectos.

“En cuestión de prototipos y de herramientas de manufactura ya se está empezando a adoptar mucho más. Ya es más frecuente encontrar empresas automotrices, aeroespaciales, médicas, que hacen sus diseños y sus prototipos rápidos, o que utilizan las tecnologías de 3D para hacer jigs y fixtures”, explica Romo.

El reporte “2021 3D Printing Technology Trends”, que publica Jabil cada dos años basado en una encuesta aplicada en diversos países, incluyendo México, precisa que el prototipado se mantiene como la principal aplicación de la manufactura aditiva; sin embargo, otras aplicaciones van en aumento.

Por ejemplo, las aplicaciones en investigación y desarrollo (I+D) y jigs y fixtures aumentaron 20% el año pasado en comparación con 2019. Además, casi 55% de los encuestados dijeron que usan al menos una cuarta parte de su capacidad de impresión para producir piezas funcionales o de uso final. 

La Asociación Mexicana de Manufactura Aditiva y 3D (AMMA3D), creada en febrero de 2020, estima que en México la manufactura aditiva se utiliza en 90% de los casos para prototipado y desarrollo de productos, y 10% en productos finales. 

“Ahora falta educar a las industrias en las buenas prácticas que tienen que seguir para que la tecnología realmente sea un producto final, qué consideraciones hay que tener, ciertas capacidades de calidad superficial, etcétera”, dice Omar López, director general de AMMA3D.

Los sectores que más beneficio han encontrado en la manufactura aditiva de piezas finales son la industria militar y defensa, la aeroespacial, la médica y la electrónica de consumo de bajo nivel, ya que todas requieren un bajo volumen y ha resultado ser una herramienta clave.

En el país, además, el tipo de materiales y tecnologías que utilizan también es diverso. Existen empresas automotrices que en sus plantas tienen máquinas de manufactura aditiva de plástico, de filamentos, resina, y polvos metálicos. Pero la mayoría de los usuarios utilizan materiales plásticos.

Según reporta Jabil, los plásticos siguen siendo los de mayor uso entre los participantes de la encuesta, pero ha habido un alza notable en todo tipo de materiales, entre los más populares están los plásticos/polímeros, compuestos y metales.

Los emprededores por su parte están apostando por tecnologías que no hay en el mercado y están comprando máquinas de producción de polvos y plásticos. Y los centros de investigación de la UNAM, IPN, Cidesi, por ejemplo, han desarrollado incluso sus propias máquinas para imprimir en metal, materiales compuestos o en una combinación de materiales.

Retos

“Yo veo en 10 años un México digitalizado, un México que esté adoptando en mayor medida todas las tendencias digitales en todos los sectores productivos, entonces como asociación queremos aportar un granito de arena para promover que las empresas no le tengan miedo a la adopción de la tecnología”, afirma Omar López de la AMMA3D.

Sin embargo, hay algunos retos por delante. El especialista menciona que es necesario que México pase de una economía basada en la manufactura a una economía de desarrollo de productos, porque para sacar provecho de la manufactura aditiva se necesita ser desarrolladores de productos para encontrar casos de negocio y justificar la inversión.

El miedo a arriesgarse a explorar nuevas tendencias de fabricación es también un reto, que no es privativo de México, sino un tema a nivel global. El problema es que culturalmente las empresas en el país no están preparadas, porque a pesar de que haya oportunidades de negocio, los empresarios no quieren adoptar algo nuevo hasta que esté masificado.

Un tercer reto es también algo generalizado en el mundo y tiene que ver con la capacidad de aprender a desaprender, y sucede en América Latina, Europa o Estados Unidos. Hoy en día los diseñadores siguen creando bajo los estándares de 50 años, cuando lo que se requiere son ingenieros con una mente abierta a las nuevas tendencias en diseño, software, programación, inteligencia artificial y que sepan de machine learning.

Sebastián Romo, de Tridi MX, coincide en que la educación en el diseño es esencial, porque para hacer manufactura aditiva de piezas finales éstas deben ser pensadas para fabricarse con tecnología aditiva, para tener menos peso, más resistencia, menos material, es decir, diseñadas en 3D para obtener buenos resultados.

Y añade que un reto importante es también educar al mercado sobre el potencial de la tecnología, más allá de las marcas de equipos de manufactura aditiva, esto es, que los profesionales comprendan la tecnología y no sólo la operación de un equipo de determinada marca.

Futuro

Las expectativas de un fuerte crecimiento de la manufactura aditiva continúan en 2021, y el 87% de los encuestados por Jabil predice que su uso se duplicará al menos en los próximos cinco años. Más de la mitad de los principales líderes considera que esta tecnología es estratégica para su negocio.

De acuerdo con Omar López, en las próximas dos décadas la manufactura aditiva será el centro de la mayor parte de los desarrollos tecnológicos, por ejemplo, en la industria automotriz serán los autos eléctricos.

“Así de fuerte va a ser y se espera que en 2030 sea un mercado similar en cuestión monetaria o inclusive más grande que los mercados de fundición y forjado”, asegura.

En el corto plazo, esta tecnología será clave en los pisos de producción para la fabricación de sus prototipos y herramentales, y para el mediano a largo plazos, a decir de Sebastián Romo, habrá un ecosistema mucho más robusto para producción de piezas finales para industrias como la aeroespacial y médica.

En su opinión, la manufactura aditiva primero debería ser aprovechada por las empresas para hacer prototipado, y para que empiecen a desarrollar en el país más productos. 

En segundo lugar, en las plantas de producción puede ser una tecnología esencial para la fabricación de herramientas de manufactura, jigs, fixtures, etcétera, porque permiten hacer una alta personalización para cada tipo de producto y de proceso y para las empresas sería fácil hacer que una herramienta que se adapte a cualquier equipo que estén armando. 

“Además, las estas industrias de bajo volumen deben empezar ya a ver la tecnología como una herramienta de producción. Ir sacando productos, que estén empezando con corridas de 100, 1000, 2000 piezas para validar el mercado, por ejemplo, nacionalizar mucho más las piezas aeroespaciales. La verdad es que hay mucho hacia dónde irse para cada una de las aplicaciones”, destaca el directivo.