Uso de MIM para fabricar a escala

Producir una pieza de alta calidad en poco tiempo y al menor costo total es crucial para el éxito general de una empresa y de su pieza final. Para fabricar componentes pequeños y complejos a escala, el moldeo por inyección de metal (MIM) es el proceso más eficiente para lograrlo.

En OptiMIM, somos expertos en llevar su proyecto desde la mesa de diseño hasta la producción en masa. Nuestro proceso de moldeo por inyección de metal no solo se adapta a la escalabilidad mediante automatización, capacidad para lotes grandes 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 todas sus preguntas sobre por qué el moldeo por inyección de metal es la forma más sencilla de fabricar a escala, consultamos a John O'Donnell, gerente de Desarrollo de Negocios de OptiMIM, ingeniero mecánico con más de 30 años de experiencia en la industria y especialista en diseño y desarrollo de productos.

¿Por qué es importante fabricar pensando en la escalabilidad?

Con frecuencia hablamos de la importancia de diseñar para la manufacturabilidad (DFM), pero la escalabilidad también debe estar al frente del diseño de productos. Después de considerar la participación temprana del proveedor y la transparencia, incorporar la escalabilidad al proceso nos permite desarrollar herramental que respalde un aumento repentino en la demanda de producción o incluso modificaciones en las características de diseño. Al consultar a nuestros ingenieros de diseño en una etapa temprana del desarrollo de la pieza, podemos comprender mejor las variables y desarrollar una hoja de ruta que funcione para el cliente y genere una pieza exitosa para su lanzamiento al mercado.

¿Cómo puedo escalar la producción de manera controlada?

Existen varias áreas en las que los proveedores pueden fallar al entregar una pieza de calidad, como no planificar posibles interrupciones de fabricación o cambios de volumen. Es importante considerar todo el ciclo de vida 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 al cliente lo más rápido posible y más en estabilizar todo el proceso y reducir gradualmente los plazos de entrega. El énfasis en la documentación de procedimientos y capacitaciones evita la pérdida de conocimiento sobre pasos y controles clave cuando aumenta la producción. Los fabricantes deben poder cambiar de rumbo y adaptarse a lo inesperado; con los procesos adecuados implementados, el éxito es inevitable.

¿Cómo puedo aumentar el volumen de producción?

El uso de técnicas de escalamiento, como el modelado predictivo de CPK, puede asegurar que los aumentos de volumen se realicen de forma efectiva y eficiente. Se analizan las tolerancias y dimensiones para producir el nivel 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 rápido. Y para la mayoría de ustedes, el tiempo de lanzamiento al mercado es lo más importante.

Elimine los contratiempos de escalabilidad con OptiMIM

Hemos visto a varios fabricantes de dispositivos médicos caer en la trampa de utilizar un proceso de fabricación de "atajo", como el maquinado a partir de barra, para validar su prototipo y llegar al mercado lo más rápido posible. Aunque estos procesos pueden crear un prototipo funcional, no son escalables durante la vida útil del programa. Por lo tanto, cuando estos fabricantes de dispositivos médicos cambian a un nuevo proceso para escalar hacia la producción en masa, deben reiniciar la validación del proceso desde cero, lo que los retrasa varios meses. Además, utilizar procesos diferentes para el prototipo y el componente final puede implicar consideraciones de diseño distintas, según las capacidades de cada proceso.

Con OptiMIM, podemos producir prototipos totalmente funcionales para validar su diseño de una manera escalable durante toda la vida útil del producto. En lugar de tener que cambiar de otro proceso y enfrentar la revalidación y posibles rediseños, los ingenieros de OptiMIM pueden ayudarle a guiar su programa desde la concepción hasta la producción en masa, para que pueda aprovechar todos los beneficios del proceso MIM. Cuanto antes participemos, mayor valor podremos incorporar mediante ingeniería a su componente.

¿Qué beneficios aporta la automatización al proyecto?

Otras técnicas de fabricación, como el maquinado, pueden producir geometrías complejas, pero cuando se trata de escalar, el moldeo por inyección de metal destaca. Con un proceso totalmente automatizado, puede pasar de un volumen bajo a uno alto muy rápidamente y sin muchos gastos indirectos. Al implementar la automatización en su proceso de producción, aumenta los tiempos de producción, reduce el desperdicio de material y logra una mejor calidad y repetibilidad del producto con plazos de entrega más cortos, para que reciba sus pedidos más rápido.

¿Puede dar un ejemplo de controles automatizados de proceso?

Por ejemplo, uno de nuestros procesos automatizados, el monitoreo de cavidades con sensores de presión (PSCM), permite aumentar la complejidad de las piezas, estabilizar los controles del proceso e incrementar la cantidad de cavidades del molde. Posteriormente, podemos aumentar la cantidad anual de piezas y la capacidad, manteniendo un control estricto y facilitando la transición a la producción en masa. El sistema PSCM nos permite realizar ajustes finos de moldeo en tiempo real, lo cual es extremadamente importante para la consistencia y la capacidad sostenida del proceso de las piezas.  Sin este sistema, podríamos observar una mayor variación de tolerancia entre piezas. El sistema PSCM también mantiene las máquinas funcionando de manera más estable y durante más tiempo.

¿Cómo reduzco el costo 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 será necesario producir el producto para determinar el método más rentable.

Por ejemplo, elegir el maquinado para un componente que requiere 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 maquinado también tiene una capacidad limitada, lo que posiblemente genere costos adicionales más adelante por máquinas adicionales o múltiples proveedores, añadiendo riesgos innecesarios a la cadena de suministro.

Uno de los beneficios distintivos de MIM es escalar con la misma infraestructura con la que se crean los prototipos, lo que a su vez añade ROI durante la vida útil del proyecto. Con MIM, se pueden agregar cavidades a las máquinas de moldeo existentes, en lugar de incorporar más máquinas de moldeo al proceso; esto implica una menor inversión para volúmenes moderados a altos.

Reflexiones finales sobre la escalabilidad

Escalar no significa que tenga que producir millones de piezas al año. Escalar simplemente significa mantener un sólido control del proceso al avanzar 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 a uno de nuestros ingenieros de diseño, quien podrá orientarle sobre los beneficios en relación con su proyecto.