Impresión 3D, robots, drones: ¿Ciencia ficción o realidad cercana?

Publicado el: Domingo, 24 Mayo 2015
Sección: Impresoras 3D

Joachim Miebach, fundador y presidente del Grupo Miebach Consulting, presentó la conferencia “Impresión 3D, robots, drones: ¿Ciencia ficción o realidad cercana?” en varios países de Latinoamérica: Brasil, Argentina, Perú, Colombia, Guatemala y México. Este artículo es un resumen de dicha conferencia.

El Dr. Miebach inició su ponencia recordando las tres revoluciones industriales que cambiaron el mundo en los últimos siglos: la máquina de vapor y el ferrocarril a finales del siglo IXX, la producción en masa a principios del siglo XX y la revolución de los ordenadores e internet a finales del siglo XX.

A día de hoy, los gurús y expertos en la materia hablan de los inicios de la cuarta revolución (industria 4.0), en torno a conceptos tales como internet de las cosas, objetos inteligentes interconectados, análisis masivos de datos (“big data”), fabricación flexible (series cortas) y próxima al consumo con influencia directa del consumidor, “glocalización”, robots, impresión 3D, drones, etc.

De entre todos estos conceptos, que sin duda revolucionarán el mundo donde vivimos, hay tres que bajo el punto de vista del Dr. Miebach tendrán un mayor impacto en las cadenas de suministro de las compañías ─ impresión 3D, robots y drones─, y en ellos centró su ponencia.

Actualmente ya existen impresoras 3D con altos estándares de calidad y trabajando con distintos materiales, que pueden llegar a remplazar a los inventarios, así como robots integrados a los procesos industriales, que están evolucionando muy rápido y que pueden manejar materiales en los almacenes. Por otro lado, empresas como Amazon, Google o DHL ya están haciendo pruebas de entrega de productos con drones dirigidos a distancia, que en un futuro podrían hacerse cargo del transporte de la última milla.

Ciencia ficción 1: “La impresión en 3D reemplazará a los inventarios”

El Dr. Miebach comentó que la impresión 3D o fabricación aditiva es una realidad cada vez más extendida, aunque todavía tiene que evolucionar mucho. Actualmente ya es posible crear piezas de distintos tamaños y materiales (plástico, metal, papel, cerámica, etc.), con estructuras simples o complejas, a través de distintos métodos de “impresión” (FDM Fused Deposition Modelling o Modelado por Deposición Fundida y SLS Selective Laser Sintering o Método Granular de Sinterización por Láser). El precio de las impresoras es muy variable, existiendo en la actualidad impresoras industriales y de uso personal, así como el tiempo de fabricación de los productos, que depende básicamente del tamaño de la pieza.

Hoy en día muchas industrias, entre ellas la automotriz y la aeronáutica, están experimentando con la fabricación mediante impresión 3D de piezas que por su complejidad y forma son más sencillas de imprimir que de ensamblar. Grandes multinacionales como HP están invirtiendo en la tecnología de impresión.

En el campo de la logística, Joachim Miebach indicó que en la industria automotriz un 20% de los recambios de poca rotación de un automóvil ya es imprimible en 3D. En este sector un número muy elevado de referencias (aprox. 60%), ocupa un importante espacio en los almacenes (aprox. 40%), representa un importante % del inventario (aprox. 30%) y sin embargo generan únicamente un 5% de las ventas.

A modo de ejemplo, el fundador del Grupo Miebach Consulting comparó la cadena de suministro convencional de una rueda dentada de plástico (utilizada para las ventanillas del automóvil) solicitada por un distribuidor de recambios de Río de Janeiro con la cadena de suministro de la misma pieza fabricada en 3D, quedando de manifiesto el distinto nivel de complejidad de ambas opciones.

Actualmente el coste de impresión de esta pieza es muy elevado (entre 15 y 20 USD si es de plástico y hasta 100 USD si es de metal) pero los costes de fabricación, financiación del inventario, almacenaje, manipulación, riesgo obsolescencia, coste de destrucción del producto y transporte necesarios para distribuir dicha pieza alrededor del mundo no son nada desdeñables. Además de los elevados plazos de entrega que puede suponer la distribución de la pieza.

Por otro lado, los costes de las impresoras 3D y sus costes de impresión se reducirán drásticamente a medida que la tecnología permita su utilización masiva.

De acuerdo con Joachim Miebach, la impresión 3D conlleva cuatro beneficios clave:

1) Inexistencia de inventarios.

2) Disponibilidad global y a largo plazo.

3) Coste cero de transporte.

4) Entrega inmediata.

No obstante, este sistema todavía va a evolucionar muchísimo: la impresión será más rápida, más barata, más universal y de mayor calidad; el diseño de piezas será cada vez más adecuado para la impresión 3D y los centros de servicios de impresión se ubicarán en los centros de distribución o en las grandes ciudades industriales. 

Los mayores retos de futuro en este ámbito son el tema de la garantía de calidad (¿quién asume la responsabilidad / coste si, por ejemplo, el producto es defectuoso?) y la propiedad intelectual, cuyas fronteras pueden desdibujarse con más facilidad cuando este tipo de impresión se generalice y los diseños de las piezas circulen por las redes en formato electrónico. Por otro lado, sin duda aparecerán nuevas oportunidades y modelos de negocio como los centros de impresión certificados por los fabricantes para la impresión de sus piezas.

Ciencia ficción 2: “Los robots manejarán los materiales de los almacenes”

Los robots no humanoides ya forman parte de nuestro entorno industrial. Sólo es necesario visitar una planta de fabricación de automóviles para ver decenas de robots soldando las distintas piezas que conforman la carrocería de un vehículo. Con la Inteligencia Artificial se están consiguiendo grandes avances, y ya hace años que las computadoras ganan partidas de ajedrez a los humanos.

Sin embargo, en los centros de distribución siguen viéndose un gran número de operarios manipulando las mercancías o complejos sistemas de transporte y almacenaje de paletas y cajas, que poco se asemejan a robots, sustituyendo el trabajo de personas. Tanto para picking de cajas como para picking de unidades los sistemas automáticos y semiautomáticos están a la orden del día, pero se trata de soluciones muy complejas que, además, requieren una gran inversión económica.

No obstante, estas sofisticadas tecnologías para automatizar las tecnologías de almacenaje, manipulación y transporte interno de cajas o unidades y la preparación de pedidos muy pronto se verán parcialmente sustituidas por robots. Según diversas fuentes, se estima que en 10 años más del 50% del personal de almacenes en el mundo será sustituido por robots.

Estos robots en lugar de tener una forma humanoide tendrán un diseño mucho más especializado, de acuerdo a la función que deben acometer, y los elementos clave serán los sistemas de agarre y de reconocimiento (“las manos y los ojos”).

La implantación de robots especializados en los almacenes depende mayoritariamente de la rentabilidad económica, siendo las horas de trabajo, el coste de la mano de obra y la inversión del robot los factores determinantes de la rentabilidad.

No obstante, Joachim Miebach también remarcó que todavía no se ha inventado ningún robot capaz de copiar la mano humana con todas sus capacidades de sensibilidad y agarre, por lo que la industria de la robótica deberá trabajar mucho y mejorar los sistemas de reconocimiento, de sensores y de sujeción de sus productos. Asimismo, deberá reducir las inversiones mediante la estandarización y la producción masiva de robots.

Como cierre del bloque de robótica, el Dr. Miebach comentó que el uso de robots en los almacenes provocará la eliminación de algunos puestos de trabajo pero también generará otros relacionados con su fabricación, puesta en marcha, mantenimiento, etc.

 

Ciencia ficción 3: “Los drones realizarán el transporte de la última milla”

 

El uso militar o civil de los drones (vigilancia, fotografía, juguetes) está ya muy extendido en el mundo pero su uso en la logística es aún muy limitado. Un dron no deja de ser una mezcla de avión y helicóptero no tripulado, y todos sabemos que transportar mercancías por el aire es la forma más cara de transporte en la actualidad.

Sin embargo, empresas como Amazon o Google ya están haciendo pruebas con drones que realizan la entrega al cliente de las compras realizadas por e-commerce en el primer caso y de productos en general en el segundo. Hay otras compañías, como Deutsche Post DHL, Matternet o VertiKUL, que también están trabajando en este tipo de servicios, existiendo casos donde se ha establecido ya una ruta comercial de entrega, por ejemplo de medicamentos a farmacias en zonas remotas.

Un punto crucial en cuanto al funcionamiento de estos drones es que todos tienen que operarse manualmente (con un joystick) desde el almacén de salida, y en ningún caso vuelan “solos” hasta su destino. Hay otras restricciones a tener en cuenta en el futuro: consideraciones económicas, legislativas y de seguridad. Asimismo, es necesario resolver varios desafíos logísticos antes de implementar la entrega por drones: definir autopistas de circulación aéreas, los lugares de aterrizaje y el sistema de devoluciones.

Según el Dr. Miebach, a corto plazo la distribución por drones se desarrollará para las zonas de suministro remotas, como sistema de transporte interno dentro de las fábricas y a largo plazo se utilizará para la entrega a domicilio de pedidos de e-commerce (entrega en 30 minutos) y servicios Courier premium. No es previsible que se utilicen drones de forma masiva o que lleguen a sustituir a otros medios de transporte, sino más bien que sean una forma alternativa de entrega de alto valor añadido, muy ligado a la rapidez de la entrega.

La utilización de drones puede llegar a comportar una reducción del tráfico urbano, siempre que el tráfico aéreo de drones puede regularse mediante vías y autopistas circulatorias.

 

Resumen de las conclusiones

 

Estamos a las puertas de la 4ª revolución industrial y los aspectos que mayor impacto tendrán a nivel de logística y cadena de suministro serán la impresión en 3D, la robotización de los almacenes y la distribución de productos mediante drones.

La impresión en 3D es una revolución incipiente que acaba de empezar y a la que le falta todavía mucho camino por recorrer, pero estamos cada vez más cerca de que sea una opción generalizada, y cuando esto suceda transformará profundamente la forma de operar de la industria.

La robotización de los almacenes y de la producción industrial es también una realidad, aunque pasarán algunos años hasta que sea una opción rentable y generalizada.

La entrega por Drones es un tema que también se está desarrollando actualmente pero para unos casos muy concretos. La utilización generalizada de los mismos requiere resolver multitud de cuestiones legales y de seguridad, por lo que a corto plazo es inviable su implantación masiva.