Utilizar MIM para fabricar a escala

Producir una pieza de alta calidad con un tiempo de producción corto y el costo total más bajo es crucial para el éxito general de una empresa y su pieza final. Y para fabricar componentes pequeños y complejos a escala, el modelado por inyección de metal (MIM) es el proceso más eficiente para realizar el trabajo.

En OptiMIM, somos expertos en llevar su proyecto desde la mesa de dibujo hasta la producción en masa. Nuestro proceso de moldeo por inyección de metal no solo se presta a la escalabilidad con automatización, gran capacidad de lotes y una inversión inicial relativamente baja, sino que nuestros ingenieros son expertos en optimizar su cadena de suministro y procesos de validación.

Para responder a todas sus preguntas sobre por qué es más fácil fabricar a escala con el moldeo por inyección de metal, le preguntamos al Gerente de Desarrollo de Negocios de OptiMIM: John O'Donnell, ingeniero mecánico con más de 27 años de experiencia en la industria, especializado en diseño y desarrollo de productos. John pasó los últimos 14 años con OptiMIM trabajando en ingeniería y ventas técnicas.

¿Por qué es importante fabricar a escala?

A menudo hablamos de la importancia de diseñar para la fabricación (DFM), pero de manera similar, la escalabilidad también debe estar a la vanguardia del diseño de productos. Después de considerar la participación temprana de los proveedores y la transparencia, agregar escalabilidad al proceso nos permite crear herramientas que soportan un aumento repentino en la demanda de producción, o incluso modificaciones en las características de diseño. Al consultar a los ingenieros de diseño en una etapa temprana de la operación de desarrollo de piezas, podemos comprender mejor las variables y desarrollar una hoja de ruta que funcione para el cliente y produzca una pieza exitosa para salir al mercado.

¿Cómo puedo escalar la producción con control?

Hay bastantes áreas en las que los proveedores pueden quedarse cortos a la hora de entregar una pieza de calidad, como no planificar posibles interrupciones de fabricación o cambios de volumen. Es importante mirar la vida del proyecto en su totalidad y crear una hoja de ruta. Durante el desarrollo de la hoja de ruta, la documentación de las variables del proceso se convierte en la clave del éxito. El proceso debe consistir menos en hacer llegar las piezas a un cliente lo más rápido posible, sino más en centrar todo el proceso y disminuir los plazos de entrega a lo largo del tiempo. Un énfasis en la documentación de los procedimientos y las capacitaciones elimina la pérdida de conocimiento de los pasos y controles clave cuando aumenta la producción. Los fabricantes tienen que ser capaces de pivotar y adaptarse a lo inesperado, y con los procesos adecuados, el éxito es inevitable.

¿Cómo puedo aumentar el volumen de producción?

El uso de técnicas de escalado, como el modelado predictivo de CPK, puede garantizar que los aumentos de volumen se realicen de manera efectiva y eficiente. Las tolerancias y dimensiones se analizan para producir el grado de CPK, o capacidad de proceso sostenido, que podemos mantener durante la producción. Se identifican todas las variables dentro del proceso de producción, desde la consistencia de la materia prima hasta las variaciones de moldeo. Con el modelado, podemos optimizar la cadena de suministro y escalar más rápido. Y para la mayoría de ustedes, el tiempo de comercialización es lo más importante.

Hemos

visto a varios fabricantes médicos caer en la trampa de utilizar un proceso de fabricación de "atajos", como el mecanizado a partir de barras, para validar su prototipo y llegar al mercado lo más rápido posible. Si bien estos procesos pueden crear un prototipo funcional, no son escalables a lo largo de la vida útil del programa. Por lo tanto, cuando estos fabricantes de productos médicos pasan a un nuevo proceso a escala para la producción en masa, deben comenzar la validación del proceso de nuevo desde cero, lo que los retrasa varios meses. Además de eso, los diferentes procesos para el prototipo y el componente final pueden significar diferentes consideraciones de diseño, dependiendo de las capacidades de cada proceso.

Con OptiMIM, podemos producir prototipos completamente funcionales para validar su diseño de una manera que sea escalable a lo largo de la vida útil del producto. En lugar de tener que cambiar de otro proceso y sufrir la revalidación y los posibles rediseños, los ingenieros de OptiMIM pueden ayudar a guiar su programa desde la concepción hasta la producción en masa para que pueda aprovechar el conjunto completo de beneficios del proceso MIM. Cuanto antes nos involucremos, más valor podremos incorporar a su componente.

¿Qué beneficios aporta la automatización al proyecto?

Otras técnicas de fabricación, como el mecanizado, son capaces de producir geometrías intrincadas, pero cuando se trata de escalado, el modelado por inyección de metal sale ganando. Con un proceso totalmente automatizado, puede escalar de bajo volumen a alto volumen muy rápidamente y sin mucha sobrecarga. Al implementar la automatización en su proceso de producción, aumenta los tiempos de producción, reduce los desechos de material y logra una mejor calidad y repetibilidad del producto con plazos de entrega más cortos para que tenga sus pedidos a mano más rápido.

¿Puede dar un ejemplo de controles de procesos automatizados?

Por ejemplo, uno de nuestros procesos automatizados, el monitoreo de cavidades del sensor de presión (PSCM), permite una mayor complejidad de las piezas, controles de proceso estabilizados y una mayor cavitación del molde. De este modo, podemos aumentar la cantidad y la capacidad anual de las piezas, al tiempo que mantenemos un control estricto y facilitamos la transición a la producción en masa. El sistema PSCM nos permite realizar ajustes de moldeo fino en tiempo real, lo cual es extremadamente importante para la consistencia con la capacidad de proceso sostenido de la pieza.  Sin este sistema, podríamos ver una mayor variación de tolerancia de pieza a pieza. El sistema PSCM también mantiene las máquinas funcionando de manera más estable y durante un período de tiempo más largo.

¿Cómo puedo reducir el costo de escalar con MIM?

A la hora de decidir si MIM es el proceso adecuado para un proyecto, es importante medir la escalabilidad en relación con otras tecnologías. También es importante tener en cuenta la complejidad de la pieza y el tiempo durante el cual será necesario producir el producto para determinar el método más rentable.

Por ejemplo, elegir el mecanizado para un componente que incluye múltiples configuraciones y que deberá producirse durante un período de tres a cinco años, podría ser costoso debido al tiempo de máquina necesario para completar el pedido. Un centro de mecanizado también tiene una capacidad limitada, lo que puede generar costos adicionales en el futuro para máquinas adicionales o múltiples proveedores, lo que agrega un riesgo innecesario a la cadena de suministro.

Una de las ventajas distintivas de MIM es escalar con la misma huella con la que se crea el prototipo, lo que a su vez añade un retorno de la inversión a lo largo de la vida útil del proyecto. Con MIM, la cavitación se puede agregar a las máquinas de moldeo existentes, en lugar de agregar más máquinas de moldeo al proceso, lo que significa una inversión de menor costo para un volumen moderado a alto.

Reflexiones finales sobre la escalabilidad

El escalado no significa que tengas que producir millones de piezas al año. Escalar solo significa tener un fuerte control del proceso que avanza hacia la producción a gran escala. La clave es mantener los controles de productos y procesos sin degradación de la capacidad. Si cree que su pieza podría beneficiarse del proceso MIM, póngase en contacto con uno de nuestros ingenieros de diseño que puede explicarle los beneficios en relación con su proyecto.

Para obtener más información sobre cómo fabricar a escala, descargue nuestro seminario web gratuito Asegurar la escalabilidad: utilizar MIM para fabricar a escala. Discutiremos los temas anteriores con más detalle y cubriremos más sobre:

• Optimización de las validaciones regulatorias, como la aprobación de la FDA
• Fabricación con MIM a un costo total más bajo para escalar
• Acortamiento de su cadena de suministro con automatización y consolidación de piezas
• Estudios