Caracterización de los productos orientados a su producción por tecnologías aditivas y su influencia en el ciclo del diseño industrial

Abstract

En los últimos años, una serie de tecnologías de fabricación aditiva, que construyen piezas añadiendo material capa a capa a partir de un modelo digital en tres dimensiones, ha significado una revolución a la hora de diseñar y fabricar productos. Esta forma de fabricar difiere radicalmente de los conceptos de manufactura tradicionalmente utilizados basados en métodos sustractivos o conformativos. Las ventajas y oportunidades que ofrece la nueva tecnología han sido evidenciadas ya y su enorme potencial actúa como elemento tractor del incipiente desarrollo tecnológico que se está viviendo en un muy corto periodo de tiempo. Más allá de considerar a la fabricación aditiva un proceso de manufactura más, se hace necesario analizar su impacto e influencia en distintos ámbitos, entre ellos el ciclo de diseño de productos. Aunque han sido definidas ya reglas del diseño para la fabricación aditiva, se hace necesario ampliar la influencia de esta innovadora tecnología al ciclo completo del diseño industrial considerando aspectos relevantes más allá de los propios aspectos técnicos. El objetivo principal por lo tanto de esta tesis es caracterizar los productos orientados a su fabricación por tecnologías aditivas y analizar su influencia en los ciclos de diseño industriales de forma que permita abordar una integración holística de este novedoso proceso de fabricación en la estrategia de diseño de las empresas industriales. A la hora de diseñar y fabricar productos, la fabricación aditiva hace realidad conceptos como la personalización en masa, la fabricación sin utillajes, el aumento de complejidad geométrica sin sobrecoste, la libertad en el diseño, etc. y hace vislumbrar un futuro disruptivo desde el diseño de los productos, donde el cliente y el diseñador se entremezclen, donde el concepto actual que tenemos de las fábricas se vea sustancialmente modificado y donde iniciativas individuales de creadores y diseñadores permitan hacer llegar al mercado productos que de otra forma no serían posibles. Se cuestiona y se modifican en el fondo las cadenas de suministro y el propio modelo productivo basado en economías de escala que hemos conocido hasta la fecha. Para el estudio de la influencia de los productos fabricados por tecnologías aditivas en el ciclo del diseño industrial se ha hecho necesario clasificar los productos en base a estas características diferenciadoras de la fabricación aditiva, denominadas en esta tesis atributos así como a la evolución histórica de la tecnología y los propios modelos productivos. A partir de dicha clasificación se ha podido validar la hipótesis inicial de esta tesis al estudiar la influencia de cada grupo de productos en el ciclo del diseño industrial. Se ha realizado un estudio de investigación sobre más de cuatrocientos casos reales de productos industriales que ha servido para validar la propuesta de clasificación de productos planteada en esta tesis. Asimismo se han analizado dieciséis casos de estudio considerados representativos de cada tipología de productos para la validación final de la hipótesis inicial planteada. Los nuevos atributos definidos y la clasificación de los productos en generaciones se consideran aportaciones relevantes de la presente tesis y servirán de orientación a las empresas para la incorporación de la fabricación aditiva en su estrategia empresarial.