Fabricación generativa: cómo transformar para siempre el modo en que fabricamos todo

Chris Emery
16 de octubre de 2024
Fabricación generativa: cómo transformar para siempre el modo en que fabricamos todo

Por Chris Emery, cofundador de CloudNC

A lo largo de la historia, los humanos nunca hemos podido fabricar todo lo que queríamos.

Siempre hay factores limitantes: quizá los materiales que tenemos a mano no son lo bastante resistentes, ligeros o disponibles para poder dar vida a ciertos diseños. O puede que las herramientas de que disponemos no sean lo suficientemente flexibles o precisas para realizarlos o, más sencillamente, que los humanos encargados de utilizarlas no sean tan hábiles como deberían.

El resultado combinado de todas esas limitaciones constantes es un freno a la creatividad humana. Aunque podemos soñar con creaciones fantásticas que nos transporten a grandes distancias con extrema rapidez, o resolver problemas de generación de energía, o simplemente tener un aspecto superguay, no podemos hacerlas todas.

Este problema se agrava ahora que el diseño AI generativa ya está aquí, gracias a herramientas como Midjourney. La AI generativa ayuda a liberar la creatividad del mundo y permite a personas sin conocimientos tradicionales de diseño (como dibujo y esbozo) crear imágenes fantásticas y de aspecto profesional, sin ataduras a la realidad.

Tenemos que encontrar la manera de hacer realidad estos diseños de forma viable y eficaz. Quizá ya esté aquí.

La respuesta: fabricación generativa

En el ámbito de la fabricación, ya estamos familiarizados con el concepto de diseño generativo.

En el diseño generativo, el usuario describe los requisitos y restricciones de un componente (estas caras deben unirse aquí con un eje, se aplicará esta fuerza y el componente no debe romperse, etc.) y el software genera diseños para ese componente con el fin de ayudar a encontrar el de menor coste/peso/impacto medioambiental, etc. (Puede ver algunos ejemplos aquí, vía Autodesk).

Y eso está muy bien, pero en CloudNC queremos ir más allá y llevar ese concepto al siguiente nivel.

Así que ahora estamos aplicando nuestra tecnología líder en el sector para crear un nuevo paradigma: el que llamamos fabricación generativa.

¿Qué es la fabricación generativa? Bueno, es cuando el software no solo genera diseños para un componente: es cuando nuestra AI crea también la estrategia para fabricarlo realmente.

En la práctica, con la fabricación generativa, un usuario puede describir un componente que necesita y las restricciones que se requieren, y el software crea formas de fabricarlo de acuerdo con esas restricciones (ya sean de programación, capacidades de la máquina, potencia del husillo, herramientas disponibles, etc.), encontrando al mismo tiempo la estrategia con el coste global más bajo.

En efecto, estamos eliminando las limitaciones humanas del proceso, ya sean de tiempo o de nivel de cualificación, y aumentando la capacidad de todos los fabricantes, en todas partes, para que puedan ejecutar más allá de los límites superiores de sus habilidades.

¿Qué significa todo esto? Pues bien, con la fabricación generativa, no sólo se podría fabricar todo lo que propone el diseño generativo, sino que se podría hacer de forma brillante, utilizando técnicas de producción lo más eficientes posible en todos los aspectos (desde el tiempo empleado hasta el uso de herramientas, pasando por el despilfarro y la reducción de cualquier otro factor limitante).

En efecto, eso permite al mundo fabricar lo que quiera, cuando quiera y de la forma más óptima posible, lo que hace posible aumentar enormemente la innovación mediante circuitos de prototipado más cerrados, compensar la contracción de la mano de obra y reducir la escasez mundial de materiales, por citar sólo algunos ejemplos.

¿Suena demasiado bien para ser verdad? Pues ya lo estamos poniendo en práctica hoy mismo, en la programación de CAM .

CAM Assist: generación de soluciones de fabricación

de CloudNC CAM Assist crea trayectorias y estrategias de mecanizado CNC para nuevos componentes. Genera alternativas de programación CAM , encontrando la estrategia con el coste más bajo (en términos de variables clave del proceso, como el tiempo de mecanizado y los costes de herramientas).

El diseño generativo desbloquea diseños de componentes que sería inviable diseñar manualmente. Y con la fabricación generativa, aplicada a la programación CAM , hacemos lo mismo, ya que programas CAM complejos que los humanos tardarían semanas en programar pueden generarse casi al instante.

Cuando se programan correctamente, las máquinas CNC son capaces de realizar mecanizados extremadamente rápidos: el mejor programa para una pieza puede ser 10 veces más rápido de lo que se acaba empleando. La limitación es el tiempo: un programador de CAM no dispone de las horas de trabajo necesarias para idear una solución óptima que lo haga todo a la perfección; en lugar de eso, normalmente se ve obligado a llegar a un compromiso y proponer una opción funcional que, al menos, haga el trabajo.

La rápida optimización de estos programas transformaría la industria del mecanizado, por ejemplo, al permitir la fabricación de piezas mucho más complejas en lotes mucho más pequeños. Y este cambio llega justo a tiempo, ya que la industria tiende hacia lotes cada vez más pequeños y diseños de mayor complejidad.

En CloudNC ya estamos viendo los beneficios de este cambio, sobre todo porque nuestra tecnología se enfrenta a nuevos materiales, como el titanio, y aplica conceptos de mecanizado que los programadores humanos nunca han tenido tiempo o ganas de probar. Con el tiempo, estas aplicaciones darán lugar a estrategias de mecanizado revolucionarias que mejorarán enormemente nuestra capacidad global para fabricar artículos con este metal ligero y resistente, pero difícil de fresar.

La realidad es que la humanidad sólo utiliza una fracción de la capacidad de las máquinas CNC. Más del 70% de las máquinas de todo el mundo están paradas en este momento y las que funcionan, lo hacen a una fracción de su verdadera capacidad. Incluso después de 50 años, esta tecnología está todavía en sus primeras etapas, y lejos de alcanzar todo su potencial.

La fabricación generativa es el modo en que desbloquearemos esto, proporcionando componentes de precisión que apenas cuestan más que el material utilizado para fabricarlos, y transformando una industria de más de 300.000 millones de dólares al año.

¿Y qué significa esto para el propietario de un taller de herramientas? Bueno, la conclusión es que la fabricación generativa le ayudará en todo su negocio: mejorando la cualificación de su personal, reduciendo el tiempo de comercialización y mejorando en gran medida las técnicas que puede emplear para fabricar cosas aún mejores.

En última instancia, la fabricación generativa significa que ya no hay frenos.

¿Quiere saber más? Regístrate en nuestro sitio web y prueba CAM Assist hoy mismo.