Marcel Macarulla, doctor i enginyer industrial de la UPC, Antoni Gil, enginyer de telecomunicació i project manager a HP, i Jordina Arcal, enginyeria química, emprenedora i professora a la UPC, a més de premi MIT a la innovació en menors de 35 anys, dirigeixen i coordinen el nou màster en Fabricació Additiva que la UPC School posarà en marxa al gener de 2021. En aquesta entrevista ens expliquen quins són els avantatges que introdueix la fabricació additiva en el context de digitalització actual i quines competències hauran de tenir els professionals que liderin la implementació de la impressió 3D a la indústria.
- Darrerament, en el context de la 4a revolució industrial, s’ha sentit molt a parlar també de la Fabricació Additiva. Ens podeu explicar en què consisteix i quins canvis introduirà en el teixit productiu?
Les tecnologies de fabricació additiva permeten fabricar productes aplicant el material només allà on es necessita i de manera controlada, en contraposició a les metodologies tradicionals de substracció o moldeig, que es basen a extreure material d’un bloc fins a obtenir la peça final, o en donar forma mitjançant les cavitats d’un motlle. En el sector de la fabricació additiva hi trobem diferents tecnologies, com la fotopolimerització, l’extrusió de material, la fusió del llit de pols, la deposició d’energia dirigida o bé la injecció de material entre d’altres, i cadascuna té els seus avantatges i inconvenients, molt importants a considerar per escollir la millor tecnologia per a una aplicació en concret.
Els avenços que han tingut lloc en les tecnologies de fabricació additiva en els darrers anys han permès que aquestes es deixin de veure únicament com una tecnologia de prototipatge ràpid i les empreses hagin començat a adoptar-les com a tecnologies per a la producció de peça final. Cada vegada més hi ha més empreses que en visionen i desenvolupen els seus nous productes pensats per a ser produïts amb tecnologies de fabricació additiva.
La indústria 4.0 promou la connectivitat i flexibilitat en el sistema productiu, això és un punt clau del qual la fabricació additiva se’n beneficia. En aquest context, la fabricació additiva permet a les empreses aconseguir costumització en massa a un preu competitiu, així com flexibilitat per millorar en qualsevol moment els dissenys de les peces ja en producció sense suposar un sobrecost. Aquest fet suposa un canvi de paradigma en el teixit productiu i la seva cadena de valor.
- Quins avantatges té per a les empreses la fabricació additiva vers la fabricació convencional?
Els principals beneficis que comparteixen la gran majoria de les tecnologies de fabricació additiva són principalment: la capacitat de fabricar geometries altament complexes, fins i tot no possibles amb altres processos de fabricació tradicionals; el baix cost de la fabricació per a sèries curtes, ja que no es necessiten elements auxiliars com motlles o utillatges; la capacitat de personalitzar productes a gran escala o la flexibilització de la manufactura amb la iteració i millora d’un disseny ja en producció. També permet reduir el temps de llançament d’un producte al mercat, ja que es pot validar i iterar un disseny amb cicles de temps molt curts, entre altres avantatges.
- En quin punt de maduresa es troba la implementació de la fabricació additiva en les empreses?
Les tecnologies de fabricació additiva aplicades al prototipatge ràpid estan molt consolidades dins de les empreses, però en els darrers anys hi ha hagut un canvi de paradigma i actualment tenim molts exemples, en diferents verticals, de peces i producte final produïts amb tecnologies de fabricació additiva. Per exemple, BMW ha incorporat la tecnologia de fabricació additiva per personalitzar components de l’interior i exterior de vehicle; HP està utilitzant la fabricació additiva per produir part de les seves impressores aconseguint la integració de moltes peces en una de sola més complexa i reduint el cost de producció; o SMILE DIRECT està “imprimint” motlles de la dentadura per a la producció massiva de correctors dentals personalitzats. També en el sector aeroespacial s’utilitza la fabricació additiva per produir peces amb dissenys complexos, molt resistents i molt lleugeres; com també en món del motor i la competició, entre moltes altres aplicacions.
Podríem dir que la tecnologia està preparada per a l’adopció en massa per part de les empreses i per ser utilitzada no només en prototipatge sinó en producció, però hi ha una manca de professionals preparats que potenciïn els beneficis de la fabricació additiva i liderin l’adopció d’aquestes dins del teixit productiu.
- Com ha passat en altres tecnologies disruptives, potser el creixement del sector s’ha produït de manera molt més accelerada que la capacitat d’adaptació dels seus professionals. És així?
Exacte, la fabricació additiva és un canvi de paradigma. Tradicionalment als enginyers se’ls ha format en tecnologies subtractives o de moldeig. Això fa que, inconscientment, durant el procés de disseny en fabricació additiva tinguin en compte les limitacions de les tecnologies tradicionals. La fabricació additiva dona molta més flexibilitat de disseny, ja que permet fer geometries molt més complexes que no estan a l’abast de les tecnologies de fabricació tradicionals. Això implica haver d’utilitzar nous softwares que permeten aprofitar al màxim les possibilitats de llibertat de disseny, com ara bé el disseny generatiu, les estructures lattice o l’optimització topològica. Tots aquests canvis han aparegut ràpidament i els professionals i les empreses no han tingut temps d’adaptar-se i formar-se en l’àmbit de la fabricació additiva, tot alentint-ne en alguns casos l’adopció i generant frustració.
- Al gener posareu en marxa la 1a edició del màster en Fabricació Additiva de la UPC School. Per a qui està pensada aquesta formació i quines competències professionals aporta?
Aquesta formació està pensada per a aquells professionals que vulguin reconvertir la seva carrera, així com per a titulats acabats de graduar que vulguin completar la seva formació en l’àmbit de la fabricació additiva.
Pel que fa a les competències ens focalitzem en diferents àmbits: coneixements, habilitats i estratègia en la fabricació additiva, així com metodologies de disseny. El màster està pensat per donar una formació holística als participants: ensenyarem no només coneixements tècnics sinó també aquells coneixements soft necessaris per ser un bon professional a la indústria. Així, l’ensenyament estarà basat en metodologies col·laboratives i en grups multidisciplinaris, tot fent ús d’eines que permetin el treball en equips distribuïts, replicant la realitat que després es trobaran a les empreses.
- Quina experiència professional en l’àmbit aporta el seu quadre docent?
El quadre docent està format bàsicament per professionals del sector de la fabricació additiva i per professionals experts en els seus àmbits de coneixement (com la innovació, gestió d’equips, etc.). Quant als experts en fabricació additiva, en el màster hi participen des de professionals que es dediquen al disseny i desenvolupament de maquinària per a la fabricació additiva (com ara enginyers o desenvolupadors de negoci d’HP), professionals que utilitzen les tecnologies de fabricació additiva per dissenyar nous productes, i experts que es dediquen a proveir materials complementaris a les tecnologies de fabricació additiva (com ara adhesius, postprocessat, etc.). En aquest màster hem volgut incorporar professionals de tot l’ecosistema de la fabricació additiva per tal de donar una visió completa de les possibilitats de la tecnologia i les seves aplicacions.
- Al màster col·labora HP, empresa pionera en tecnologia d’impressió 3D. Quin és el seu paper dins del programa?
HP ha ajudat a definir l’estructura i el contingut del màster. A més a més, participa en la direcció i compta amb la col·laboració d’enginyers experts en la tecnologia, que participaran en la impartició de les assignatures. Per altra banda, HP ha equipat el Fablab de l’ESEIAAT (Escola Superior d’Enginyeries Industrial, Aeroespacial i Audiovisual de Terrassa), que és on es duran a terme les classes presencials del màster, amb una impressora 3D HP Jet Fusion Color sèrie 580. D’aquesta manera, els estudiants del màster podran fer pràctiques amb maquinària equivalent a la que existeix a la indústria.
- En quina modalitat es proposa el màster?
El màster es proposa en una modalitat semipresencial. Com a norma general, 2-3 hores a la setmana es realitzaran activitats en remot asíncrones. La resta d’activitats es realitzaran, o de manera presencial, o remota síncrona.
La situació actual de la pandèmia ens ha donat l’oportunitat de replantejar les sessions presencials per assimilar un ensenyament el més pròxim possible a la realitat actual de les empreses, que s’han vist obligades a teletreballar en equips distribuïts. Hem preparat les classes per tal que es puguin realitzar tant de forma presencial com en remot, per poder-nos adaptar a la situació que requereixi cada moment. Creiem que això afavorirà que els estudiants també aprenguin aquestes metodologies de treball i ens ajudarà a diferenciar el màster d’altres, ja que es treballaran competències que moltes vegades queden oblidades en altres programes.