El impacto de la impresión 3D en la cadena de suministro

Por Dr. Mustafa Çagri Gürbüz, Profesor en ZLC y Research Affiliate en MIT CTL.

Es probable que las tecnologías disruptivas como el big data, la computación en la nube y el Internet de las cosas den forma al futuro de la gestión de la cadena de suministro. Según expertos de la industria, la impresión 3D también cambiará las reglas del juego con el potencial de modificar drásticamente la forma en que las cadenas de suministro están estructuradas y funcionan. Aunque la impresión 3D todavía se usa principalmente para la creación de prototipos, se estima que dentro de unos años alrededor del 80% de la capacidad de impresión global se dedicará a la fabricación de productos terminados, según un informe reciente publicado por la revista Forbes. Este mismo informe estima que la impresión 3D puede convertirse en un mercado de 400 mil millones de dólares para 2030, liderado por el sector de maquinaria / equipo, seguido de “textiles / muebles / joyas / juguetes, automoción y otros medios de transporte, dispositivos médicos, minería / metal / otros productos industriales, productos químicos, alta tecnología así como los sectores aeroespacial y defensa.  Gartner Research también estima que para 2019, se comprarán casi 5.6 millones de impresoras 3D anualmente, en comparación con un estimado de 106,000 impresoras en el año 2014.

Es probable que el despliegue a gran escala de la impresión 3D en varios sectores, si la tecnología avanza como se espera, tenga un impacto dramático en las cadenas de suministro futuras. La impresión 3D tiene el potencial de cambiar la forma en que se toman las decisiones de diseño, abastecimiento, planificación, fabricación, almacenamiento, entrega y devolución de productos. La buena noticia es que la impresión 3D probablemente ayudará a reducir la complejidad de la cadena de suministro, al tiempo que permitirá a las empresas ofrecer productos más complejos y personalizados.

De hecho, se puede esperar un impacto positivo en las cadenas de suministro. Por ejemplo, podría facilitar la transición hacia una estructura de cadena de suministro más distribuida, con la fabricación en instalaciones móviles más pequeñas (producción en contenedores con impresoras 3D instaladas o incluso producción en el hogar donde los “prosumidores” fabrican sus propios productos) más cerca de donde están los consumidores. Esto, a su vez, reduciría los plazos de entrega, los costes de transporte y las emisiones de carbono (beneficios ambientales). Además, los riesgos de abastecimiento se reducirían, ya que los mismos productos se pueden producir fácilmente en múltiples ubicaciones en todo el mundo al mismo tiempo. También puede revertir la tendencia de deslocalización al realizar y entregar localmente y restituir algunas actividades de fabricación debido a las operaciones de impresión menos intensivas en mano de obra, lo que contribuye a las economías locales; pasar de un enfoque de fabricación a stock (sistema de inserción) a uno de fabricación a medida (sistema de extracción) debido a la capacidad de las impresoras 3D para producir bajo demanda; y atender mejor las necesidades de los clientes a través de la personalización masiva, fabricando según las especificaciones del cliente en menor escala (en lugar de producir bienes del mismo tipo a granel con la fabricación tradicional).

Específicamente, la gestión de inventario se volvería mucho menos complicada ya que se supone que la necesidad de herramientas de producción, subconjuntos, componentes y accesorios desaparecerá con la fabricación aditiva. Además, la impresión 3D conduciría a niveles reducidos de inventario de productos terminados, así como a un riesgo de obsolescencia de inventario debido a la producción en lotes más pequeño, principalmente debido a la fabricación aditiva de unos pocos productos (por ejemplo, plástico, metal) sin el requisito de cambiar sustancialmente la configuración u obtener las herramientas, componentes, accesorios, etc. necesarios. El impacto en la gestión del inventario de piezas de repuesto será especialmente significativo. La reposición de piezas de repuesto, que normalmente es una fuente de “dolores de cabeza” para muchas empresas, ya no sería un problema, ya que la impresión 3D permite a los fabricantes producir estas piezas in situ siempre que sea necesario.

También es probable que las estructuras del mercado cambien drásticamente con el avance de las tecnologías de fabricación rápida, como la impresión 3D. Dichas tecnologías de fabricación reducirían el coste de establecer instalaciones de fabricación y aumentarían la capacidad de ampliar el despliegue, tanto en términos de expansión geográfica como de capacidad operativa. Es mucho más fácil compartir licencias y códigos (por ejemplo, paquetes de diseño asistido por ordenador) y comenzar a imprimir en diferentes ubicaciones al mismo tiempo que establecer nuevas instalaciones de fabricación con técnicas de fabricación tradicionales. En consecuencia, las barreras más bajas para que las empresas más pequeñas ingresen al mercado compitiendo con jugadores más grandes conducirán a un campo de juego nivelado y posiblemente a un mayor número de proveedores potenciales. La impresión 3D también conduciría a una mayor flexibilidad de innovación, lo que permitiría a las empresas experimentar muy rápidamente con nuevos prototipos / productos de formas y estructuras complejas sin la necesidad de invertir en maquinaria costosa, herramientas, componentes que normalmente se necesitan en la fabricación tradicional.

Por último, la impresión 3D tiene el potencial de disminuir el daño al medio ambiente. Se necesitarían menos materias primas para la producción y se generarían menos desechos debido a la “fabricación aditiva” con impresión 3D en lugar de la “fabricación sustractiva” con herramientas de producción tradicionales, particularmente beneficiosas en las industrias automotriz y aeroespacial. Además de eso, las “devoluciones” de los clientes se reducirían debido a un mejor servicio al cliente (es decir, productos personalizados) y una gestión más fácil de la logística inversa debido a la proximidad a los consumidores finales.

Tan bueno como suena en teoría y con aplicaciones limitadas pero prometedoras en la industria, especialmente dadas las tendencias de la demanda del consumidor de productos complejos altamente personalizados en volúmenes más pequeños, existen ciertas barreras a las que se enfrentará la industria antes de que los beneficios antes mencionados puedan materializarse en general.

A continuación, las posibles barreras contra una implementación a gran escala de la impresión 3D son:

  • Mayor demanda de energía (50 a 100 veces más que el moldeo por inyección en productos del mismo peso) con impresión 3D, lo que lo hace costoso para la fabricación a gran escala y el riesgo potencial para la salud debido a la fusión de plásticos.
  • Problemas de derechos de propiedad intelectual, ya que es más fácil copiar algo producido en una impresora 3D. La impresión 3D costará 100 mil millones de dólares por año por infracciones en materia de Propiedad intelectual según un informe de Gartner.
  • No es posible producir artículos de todos los tamaños con la tecnología actualmente disponible, lo que da como resultado la limitación en las dimensiones del producto.
  • Actualmente, las impresoras 3D no disfrutan de las economías de escala como lo hace la fabricación tradicional y el tiempo que lleva imprimir productos puede ser relativamente grande en comparación con el de la fabricación tradicional.

Aunque el uso de la impresión 3D en la fabricación todavía está en sus comienzos, el impacto potencial que podría tener en las cadenas de suministro parece ser significativo. En una encuesta reciente realizada por PWC, el 30% de los fabricantes cree que la impresión 3D podría reestructurar la cadena de suministro global. Los beneficios son especialmente claros para las empresas que tienen como objetivo ofrecer productos complejos personalizados / customizados a los consumidores a bajos volúmenes de producción en función de la demanda observada. Las empresas deben analizar cuidadosamente la compensación entre los costes de emplear impresoras 3D para la fabricación y la reducción de la complejidad de la cadena de suministro y los costes asociados.