Uso de MIM para fabricar a escala

Producir una pieza de alta calidad con un plazo de producción corto y el menor coste total es crucial para el éxito global de una empresa y de su pieza final. Y para fabricar a escala componentes pequeños y complejos, el moldeo por inyección de metal (MIM) es el proceso más eficiente.

En OptiMIM, somos expertos en llevar su proyecto desde la fase de diseño hasta la producción en serie. Nuestro proceso de moldeo por inyección de metal no solo se adapta a la escalabilidad mediante automatización, capacidad para grandes lotes y una inversión inicial relativamente baja, sino que nuestros ingenieros también son expertos en optimizar su cadena de suministro y sus procesos de validación.  

Para responder a todas sus preguntas sobre por qué el moldeo por inyección de metal facilita la fabricación a escala, consultamos a John O'Donnell, director de desarrollo de negocio de OptiMIM e ingeniero mecánico con más de 30 años de experiencia en el sector, especializado en diseño y desarrollo de productos.

¿Por qué es importante fabricar para escalar?

Hablamos a menudo de la importancia de diseñar para la fabricabilidad (DFM), pero la escalabilidad también debe ocupar un lugar prioritario en el diseño de productos. Tras considerar la participación temprana del proveedor y la transparencia, incorporar la escalabilidad al proceso nos permite desarrollar utillaje que admita un aumento repentino de la demanda de producción o incluso modificaciones de las características de diseño. Al consultar a nuestros ingenieros de diseño en una fase temprana del desarrollo de la pieza, podemos comprender mejor las variables y elaborar una hoja de ruta que funcione para el cliente y dé como resultado una pieza preparada para su lanzamiento al mercado.

¿Cómo puedo escalar la producción de forma controlada?

Existen bastantes áreas en las que los proveedores pueden no cumplir al suministrar una pieza de calidad, por ejemplo, no planificar posibles interrupciones de fabricación o cambios de volumen. Es importante analizar el ciclo de vida completo del proyecto y crear una hoja de ruta. Durante su desarrollo, la documentación de las variables del proceso se convierte en la clave del éxito. El proceso debe centrarse menos en entregar piezas a un cliente lo antes posible y más en estructurar todo el proceso y reducir los plazos de entrega con el tiempo. Dar prioridad a la documentación de los procedimientos y la formación evita la pérdida de conocimiento sobre pasos y controles clave cuando aumenta la producción. Los fabricantes deben poder reaccionar y adaptarse a lo inesperado y, con los procesos adecuados implantados, 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 forma eficaz y eficiente. Se analizan las tolerancias y las dimensiones para obtener el grado de CPK, o capacidad sostenida del proceso, que podemos mantener durante la producción. Se identifican todas las variables del proceso de producción, desde la consistencia del feedstock hasta las variaciones de moldeo. Con el modelado, podemos optimizar la cadena de suministro y escalar más rápidamente. Y para la mayoría de ustedes, el plazo de comercialización es lo más importante.

Elimine los obstáculos de escalabilidad con OptiMIM

Hemos visto a varios fabricantes del sector médico caer en la trampa de utilizar un proceso de fabricación «rápido», como el mecanizado a partir de barra, para validar su prototipo y llegar al mercado lo antes posible. Aunque estos procesos pueden crear un prototipo funcional, no son escalables durante toda la vida del programa. Por ello, cuando estos fabricantes del sector médico pasan a un nuevo proceso para escalar hacia la producción en serie, deben comenzar de nuevo la validación del proceso desde cero, lo que les retrasa varios meses. Además, utilizar procesos diferentes para el prototipo y el componente final puede implicar distintas consideraciones de diseño, según las capacidades de cada proceso.

Con OptiMIM, podemos producir prototipos plenamente funcionales para validar su diseño de una forma escalable durante toda la vida útil del producto. En lugar de tener que cambiar desde otro proceso y afrontar una nueva validación y posibles rediseños, los ingenieros de OptiMIM pueden ayudarle a guiar su programa desde la concepción hasta la producción en serie para que pueda aprovechar todas las ventajas del proceso MIM. Cuanto antes participemos, más valor podremos incorporar mediante ingeniería a su componente.

¿Qué ventajas aporta la automatización al proyecto?

Otras técnicas de fabricación, como el mecanizado, pueden producir geometrías complejas, pero cuando se trata de escalar, el moldeo por inyección de metal destaca por encima de las demás. Con un proceso totalmente automatizado, puede pasar de volúmenes bajos a volúmenes altos muy rápidamente y con pocos costes indirectos. Al implantar la automatización en su proceso de producción, aumenta los tiempos de producción, reduce el desperdicio de material y logra una mayor calidad y repetibilidad del producto con plazos de entrega más cortos, de modo que recibirá sus pedidos antes.

¿Puede dar un ejemplo de controles automatizados del proceso?

Por ejemplo, uno de nuestros procesos automatizados, Pressure Sensor Cavity Monitoring (PSCM), permite aumentar la complejidad de las piezas, estabilizar los controles del proceso y aumentar la cavitación del molde. De este modo, podemos incrementar la cantidad anual de piezas y la capacidad, manteniendo un control estricto y facilitando la transición a la producción en serie. El sistema PSCM nos permite realizar ajustes finos de moldeo en tiempo real, lo cual es extremadamente importante para garantizar la uniformidad con una capacidad sostenida del proceso de las piezas.  Sin este sistema, podríamos observar una mayor variación de tolerancias entre piezas. El sistema PSCM también mantiene las máquinas en funcionamiento de forma más estable y durante más tiempo.

¿Cómo reduzco el coste de escalar con MIM?

Al decidir si MIM es el proceso adecuado para un proyecto, es importante medir la escalabilidad en relación con otras tecnologías. También es importante considerar la complejidad de la pieza y el tiempo durante el cual deberá producirse el producto para determinar el método más rentable.

Por ejemplo, elegir el mecanizado para un componente que requiere múltiples configuraciones y que deberá producirse durante un periodo de tres a cinco años podría resultar costoso debido al tiempo de máquina necesario para completar el pedido. Un centro de mecanizado también tiene una capacidad limitada, lo que podría generar costes adicionales más adelante por la necesidad de más máquinas o de varios proveedores, añadiendo riesgos innecesarios a la cadena de suministro.

Una de las ventajas distintivas de MIM es poder escalar utilizando la misma infraestructura con la que se crean los prototipos, lo que añade ROI durante la vida del proyecto. Con MIM, se puede añadir cavitación a las máquinas de moldeo existentes, en lugar de incorporar más máquinas de moldeo al proceso; esto supone una menor inversión para volúmenes moderados o altos.

Reflexiones finales sobre la escalabilidad

Escalar no significa que deba producir millones de piezas al año. Escalar simplemente significa mantener un sólido control del proceso a medida que se avanza hacia la producción a gran escala. La clave es mantener los controles del producto y del proceso sin degradar la capacidad. Si considera que su pieza podría beneficiarse del proceso MIM, contacte con uno de nuestros ingenieros de diseño, que podrá explicarle las ventajas en relación con su proyecto.