Fabricación aditiva como base para el desarrollo de la “fabrica digital 2.0”

download Fabricación aditiva como base para el desarrollo de la “fabrica digital 2.0”

of 152

  • date post

    25-Jan-2015
  • Category

    Documents

  • view

    2.012
  • download

    0

Embed Size (px)

description

Publicación de COTEC sobre fabrica digital 2.0

Transcript of Fabricación aditiva como base para el desarrollo de la “fabrica digital 2.0”

  • 1. COTEC es unafundacin de origenempresarial quetiene como misin AGENCIA DE DESARROLLO ECONMICO DE LA RIOJA AGENCIA DE INVERSIONES Y SERVICIOS DE LA JUNTA DE CASTILLA Y LEN EVERIS FUNDACIN ACS FUNDACIN BARRI DE LA MAZA FUNDACIN FOCUS-ABENGOA FUNDACIN IBIT30Fabricacincontribuir aladitiva AGENCIA NAVARRA DE INNOVACIN Y FUNDACIN LILLY TECNOLOGAFUNDACIN RAMN ARECESdesarrollo del pasALMA CONSULTING GROUP FUNDACIN UNIVERSIDAD-EMPRESAmediante elALMIRALL APPLUS+ FUNDACIN VODAFONE FUNDECYTfomento de laASESORA I+D+IGAS NATURAL FENOSAinnovacin ATOS ORIGIN ESPAAGMEZ-ACEBO & POMBO ABOGADOStecnolgica en laAYUNTAMIENTO DE GIJN AYUNTAMIENTO DE VALENCIA GOOGLE ESPAA GRUPO MRSempresa y en laBBVAGRUPO PRISAsociedad espaolas.CAJA DE AHORROS Y PENSIONES DE BARCELONA (LA CAIXA) GRUPO SPRI HC ENERGA CMARA DE COMERCIO E INDUSTRIA DE HISPASAT MADRIDIBERDROLA CIDEM IBM CLARKE, MODET & CIMADE CONSEJERA DE EDUCACIN Y CIENCIA IMPIVA DE LA JUNTA DE CASTILLA-LA MANCHA IMPULSO CONSEJERA DE INNOVACIN, CIENCIA Y INDRA EMPRESA DE LA JUNTA DE ANDALUCAINSTITUTO DE DESARROLLO ISBN 987-84-92933-15-0CORPORACIN MONDRAGON ECONMICO DEL PRINCIPADO DE CORPORACIN TECNOLGICA DEASTURIAS ANDALUCA INSTITUTO DE FOMENTO DE LA REGIN CRISA DE MURCIA DELOITTEINSTITUTO TECNOLGICO DE9 788492 933150 DEPARTAMENTO DE CIENCIA,CANARIAS, S. A.Cotec TECNOLOGA Y UNIVERSIDAD DELLA SEDA DE BARCELONA GOBIERNO DE ARAGNLECHE PASCUAL DIRECCIN GENERAL DEMERCADONAFundacin CotecINVESTIGACIN, DESARROLLO E MIER COMUNICACIONES INNOVACIN DE LA XUNTA DE GALICIA OHLpara la Innovacin Tecnolgica DIRECCIN GENERAL DEPATENTES TALGOPza. Marqus de Salamanca 11, 2. izqda. UNIVERSIDADES E INVESTIGACIN DE LA PRICEWATERHOUSECOOPERS28006 Madrid CONSEJERA DE EDUCACIN DE LA REPSOL YPFTelf.: (34) 91 436 47 74COMUNIDAD DE MADRID SADIELFax: (34) 91 431 12 39 ENDESASOLUTEXhttp://www.cotec.esENRESATALNCIA CATALUNYA RECERCA ESTEVETELEFNICA EUROCONTROL VICINAY CADENAS EUSKALTEL ZELTIA FUNDACIN COTEC PARA LA INNOVACIN TECNOLGICADOCUMENTOS COTEC SOBRE OPORTUNIDADES TECNOLGICAS

2. 30Fabricacinaditiva 3. 3030FabricacinFabricacinaditivaaditivaDOCUMENTOS COTEC SOBRE OPORTUNIDADES TECNOLGICASDOCUMENTOS COTEC SOBRE OPORTUNIDADES TECNOLGICAS 4. Primera edicin:Octubre de 2011Depsito legal: M. 37.432-2011ISBN: 978-84-92933-15-0Imprime:Grficas Arias Montano, S. A. 5. NDICEPresentacin .............................................................91Introduccin ......................................................... 13 1.1 Un breve vistazo atrs: la industrializacin yel desarrollo econmico .............................14 1.2 La fbrica en la era digital ......................... 15 1.3 Fabricacin de slidos por adicin de capasde material ...............................................172 Ventajas y retos de futuro del AM ....................... 212.1Ventajas asociadas a los productos que hay que fabricar .............................................. 232.2Ventajas asociadas a los procesos de ejecu- cin .........................................................292.3 Limitaciones y retos de futuro ...................... 312.4 El valor frente al coste de la tecnologa ........403 ectores de aplicacin ........................................S47 3.1 Sector mdico ...........................................47 3.2 Sector aeronutico ..................................... 55 3.3 Sector automocin .....................................60 3.4 Sector del molde y matricera .....................61 3.5Sectores intensivos en diseo: joyera, arte,textil y mobiliario .......................................64 3.6 Industria manufacturera en general ..............67 3.7 Nuevos sectores econmicos ......................704 elevancia mundial del AM ................................R775 elacin de prestadores de servicios ....................R81 5.1 Centros tecnolgicos y universidades ........... 81 5.2 Proveedores de maquinaria ........................ 83 5.3 Proveedores de servicios ............................847 6. 6Conclusiones ..................................................... 857 nlaces de inters ..............................................E 87 7.1 Pginas en la red ......................................87 7.2Publicaciones ............................................ 878 losario de trminos ..........................................G 89 Integracin del AM con procesos convencio-Anexo 1: nales de fabricacin ............................... 91Anexo 2: adena de operaciones en los procesos de C AM ....................................................... 101Anexo 3: escripcin de tecnologas de AM ............ 107 DAnexo 4: a importancia del diseo en el AM .......... 129 LAnexo 5: ateriales, software y normalizacin en M AM ....................................................... 1378 7. presentacinUna de las actividades permanentes de Cotec es mostrar ydifundir oportunidades tecnolgicas que permitan al tejidoempresarial y social espaol incrementar su capital tcnico,su capacidad innovadora y su competitividad.Los Documentos Cotec sobre Oportunidades Tecnolgicasconforman una coleccin orientada a cumplir con el objeti-vo estratgico de contribuir a incrementar la actitud innova-dora, tanto en los mbitos empresarial y acadmico comoen la sociedad en general. Estos documentos se editandespus de un proceso de debate sobre un borrador muyelaborado, que tiene lugar en sesiones con expertos en lasreas de la tecnologa o grupo de tecnologas implicadasen o prximas al tema del documento en cuestin. El obje-tivo de estos debates es complementar y enriquecer lavisin de los coordinadores del documento con la de esosexpertos externos, contribuyendo a mejorar el documentofinal.Desde Cotec se ha elegido para este documento el tema delas tecnologas de fabricacin aditiva, que se encuentranen los inicios de un proceso de expansin horizontal comomodalidades de la fabricacin avanzada, cuya aplicacinpuede contribuir con grandes ventajas competitivas. Sonmuy diversas las tecnologas que permiten fabricar piezas 9 8. por este principio, constituyendo as una nueva revolucinen la industria.En este documento se recogen los aspectos ms destaca-bles de las tecnologas de fabricacin aditiva y se explicanlos conceptos fundamentales para su comprensin. Se des-criben los beneficios que tienen sobre los procesos conven-cionales de fabricacin, y se discuten los retos que an sedeben superar para conseguir aplicarlas de forma exitosaen una gran variedad de sectores.La sesin de debate de este documento tuvo lugar el da 3de febrero de 2011 en la sede de Cotec en Madrid, ycont con la colaboracin de un equipo de expertos empre-sariales e investigadores coordinados por Jess Fernndez,igo Felgueroso y Carlos Garca Pando, de la FundacinProdintec, que prepararon y coordinaron el material deesta publicacin. La Fundacin Cotec quiere expresar suagradecimiento a todos los que contribuyeron a hacer posi-ble este documento, especialmente a los coordinadores dela Fundacin Prodintec.Cotec, 201110 9. Participantes en la sesin Cotec sobre fabricacin aditivaExpertos participantesPascal Antoine IMVOLCAJos Ramn BlascoAIMMECsar CarrinAIJUJoaquim de Ciurana Gay Universidad de GironaFelipe Esteve Or ASERM (Asociacin Espaolade RM)Juan Alberto FavaroESDi-AdiFadMag Galindo Centro Tecnolgico LEITATBerta Gonzalvo Fundacin AITIIPManuel GonzlezSOCINSERJos Greses EOS GMBH Electro OpticalSystemJos Antonio JaldoHoffmann Innovation IbericaVctor Paluze vilaRMS Rapid ManufacturingSystemsJavier Pea Andrs ELISAVAXavier PlantASCAMMLuis PortolsAIMMEEmilio RamiroRamenGuillermo Reyes IQS Instituto Qumico deSarriRamn Rubio Garca Universidad de OviedoExpertos coordinadoresJess Fernndez Fundacin Prodintecigo FelguerosoFundacin ProdintecCarlos Garca Pando Fundacin Prodintec 11 10. INTRODUCCINLa Fabricacin Aditiva o Additive Manufacturing (AM),como se conoce internacionalmente, consiste bsicamenteen manipular material a escala micromtrica y depositarlode forma muy precisa para construir un slido.Aunque novedosas, son muy diversas las tecnologas quepermiten fabricar piezas por este principio, lo que supo-ne una nueva revolucin industrial. La posibilidad deprescindir de utillajes, de reproducir cualquier geometraque el ser humano pueda imaginar (y dibujar), la inme-diatez en la respuesta a la demanda cambiante del con-sumidor, y otra serie de ventajas que se explican msadelante, hacen del AM una autntica pieza angular delfuturo industrial en los pases ms desarrollados del pla-neta.En este documento se recogen los aspectos ms destaca-bles del AM, se explican los conceptos fundamentales paraentender esta tecnologa, se describen las ventajas frente aprocesos convencionales de fabricacin y tambin los re-tos que an debe superar para conseguir su aplicacinexitosa en mltiples sectores.Para entender la verdadera magnitud de esta nueva re-volucin, es conveniente recordar el importante papelde la industria en el desarrollo econmico mundial, yrepasar conceptos como el de la era digital contempor-nea. 13 11. 1.1 Un breve vistazo atrs:la industrializacin y el desarrolloeconmicoDesde la antigedad el avance en las condiciones de vidade la humanidad ha estado directamente ligado a la capa-cidad para adaptar las riquezas naturales del entorno (ma-terias primas) y convertirlas en productos elaborados (teji-dos, calzado, herramientas, armas, alimentos) mediante elconsumo de energa, buenas ideas y destreza tcnica. Noobstante, hasta bien entrado el siglo xviii, el disfrute deestos productos estaba muy limitado a los estratos ms pu-dientes de la sociedad, por ser fruto de trabajo artesano,muy personalizado y de escasa capacidad de produccin;es decir, eran muy caros. Fue en ese momento cuando unaserie de avances tecnolgicos (el ms conocido tal vez seala mquina de vapor) fueron aplicados como mtodos defabricacin. De esta manera se consigui reducir los cos-tes y se habilit la produccin masiva de productos en unacantidad que podan llegar a cubrir las demandas de unmercado mucho mayor. En esta etapa nace la industriali-zacin que