Tecnología para que ninguna fábrica se pare

Nacido hace poco más de un año y con una trayectoria condicionada por las circunstancias sanitarias, MPS 3D Solutions es el primer proyecto puesto en marcha en Cantabria para ofrecer servicios de escaneado e impresión en tres dimensiones a pymes industriales y pequeños talleres de mecanizado. Creada por Antonio Monteiro, exdirector de Chassis Brakes y expresidente del clúster de la industria de automoción de Cantabria, la nueva empresa permite replicar piezas mecánicas que se rompen y de las que no se dispone de planos, la fabricación rápida de prototipos, realizar ingeniería inversa para analizar cómo se fabricó un determinado producto o replicar recambios para máquinas descatalogadas: “Ofrecemos soluciones a los problemas del día al día”, resume Monteiro.

Francisco Rouco | @FranRouco | Febrero 2021

MPS 3D Solutions es una empresa de servicios dirigida a la industria fabril. A partir del uso de tecnología de escaneo e impresión 3D, esta compañía ubicada en Torrelavega ofrece soluciones concretas para, explican sus promotores: los “problemas del día a día” de una fábrica: piezas mecánicas que se rompen y no pueden arreglarse porque no se dispone de los planos, prototipos que deben pasar de la pantalla de diseño a la realidad en tiempo récord, ingeniería inversa para replicar una pieza cuyo fabricante cerró hace años… Esta es la clase de problemas –”sufrimientos”, en expresión de Antonio Monteiro, su director– comunes en cualquier entorno fabril, a los que MPS 3D Solutions quiere poner coto.

Aunque la idea de constituir la empresa surgió a comienzos de 2019, su fundador y director general, a su vez exdirector general de la planta de Chassis Brakes International de San Felices de Buelna, esperó a septiembre para inaugurar oficialmente su actividad. Lo hizo así porque hasta mayo no recibió el escáner de alta precisión que, explica, es la pieza central del negocio. Varios meses de formación después para aprender a utilizar el escáner, su software de metrología óptica y las tres impresoras 3D que tiene, la empresa se puso en movimiento. “En septiembre de 2019 empezamos los primeros trabajos, y entonces llegó febrero y se paró todo”. La interrupción forzada por la covid-19 resultó especialmente inconveniente para la compañía de Monteiro. “Para nosotros es fundamental la comunicación. Ir de puerta en puerta y en las ferias para enseñar a los potenciales clientes que nosotros conocemos los problemas que tienen y que tenemos una solución bastante más eficiente y rápida que las habituales. Tenemos que decirles que nosotros podemos aportar soluciones que ellos no saben ni que existen”.

Todo empieza con el escáner láser

La base de MPS 3D Solutions es el escáner laser ultraportátil de alta resolución. Un dispositivo manual de 294x122x77 centímetros y 850 gramos de peso que captura una pieza física y la convierte en un objeto digital con una precisión de 0,030 milímetros. Basta con mover lentamente el escáner sobre un objeto durante unos minutos para que éste empiece a dibujarse en la pantalla del ordenador. El tiempo de escaneo depende de las dimensiones de la pieza. Un cubo de 20 centímetros cúbicos puede convertirse en digital en unos 15 minutos; un troquel de estampación para hacer piezas para coche con unas dimensiones de 2×1 metros puede tardar, entre la preparación y el escaneado, alrededor de dos horas.

Además de la velocidad de captura del aparato —“es de los más rápidos del mercado, habrá dos o tres parecidos en el norte de España ahora mismo”, explica Monteiro—, la otra gran ventaja es su portabilidad. Recientemente, Monteiro viajó a una fábrica de neumáticos en Cantabria que tenía una prensa inutilizada. “La prensa tenía una pieza dañada que tenía que ser reemplazada, pero no tenían recambios ni planos, ni tampoco podían extraerla”. La pieza se encontraba en un foso a tres metros de profundidad, en un espacio sin apenas maniobrabilidad. “Gracias al escáner pudimos bajar allí y obtener un gemelo digital de la pieza que nos permitió hacer los planos para construir un recambio”.

El gemelo digital es otro concepto clave en MPS 3D Solutions. El escáner transfiere el objeto físico a un software (VXelements) que permite manipular el objeto digital a voluntad. Se puede modificar su forma, incluir en un ensamblaje para ver si interfiere con otras piezas y someter a simulaciones para comprobar sus propiedades. También se puede medir. Uno de los usos habituales de esta tecnología es precisamente ese: la medición de piezas de formas no prismáticas: “Ahí es donde el láser se siente más a gusto”, aclara Monteiro. El control dimensional sin contacto supone una alternativa al tradicional, el que se hace con metro, con calibre o, si la medición volumétrica también debe ser exhaustiva, con una máquina de medición tridimensional por coordenadas,  una CMM, según las siglas en inglés de estos dispositivos. En este último caso, una medición con CMM requiere no solo de la máquina, sino de los conocimientos técnicos necesarios para preparar el entorno de medición y configurar el propio dispositivo. “Si para usar una máquina de medición tridimensional necesito diseñar un utillaje de medición y tener a un técnico para programar la máquina, lo que me puede llevar una o dos semanas, con el sistema de escaneado láser y el tratamiento del programa de metrología óptica digital podemos tener una pieza medida en media hora”, explica Monteiro. “Pero hay que decir que este proceso no vale para todas las piezas, porque 30 micras de error es demasiado para muchas aplicaciones. En esos casos sí hay que medir con la ‘tridimensional”.

La ingeniería inversa, el servicio más demandado

Contar con un gemelo digital de una pieza también permite realizar ingeniería inversa, es decir, el método de averiguar cómo se fabricó un producto a partir del análisis del propio producto. “Nos encargamos de todo el proceso. Nos llama una fábrica porque tiene una máquina parada por un engranaje al que le faltan dos piñones. Vamos para allá, escaneamos la pieza para crear el gemelo digital y a partir de ahí hacemos el modelo CAD en 3D para que se pueda fabricar la pieza”, explica Monteiro. La ingeniería inversa es el servicio más demandado, dice el fundador de MPS 3D Solutions, tanto por el cliente final como por empresas que incluyen este servicio como una nueva área de negocio. Ejemplo de lo segundo es un taller de mecanizado que ha empezado a ofrecer a sus clientes un servicio de recambios urgentes que usa la pieza rota para fabricar la que debe sustituirla. “Tenemos herramientas muy potentes especializadas en ese ‘workflow’: pasar del gemelo digital al modelo paramétrico y de ahí a la pieza real. Ahí creo que va a estar la mayor cantidad de trabajo, en temas urgentes sin planos, muchas veces con impresión de la pieza”.

Además del escaneado de piezas para la medición de los gemelos digitales o para realizar ingeniería inversa, MPS 3D Solutions también convierte los modelos 3D en piezas físicas. Monteiro recuerda un encargo de mediados de enero, cuando una empresa cántabra dedicada a desarrollar líneas de montaje para fabricantes de coches necesitaba fabricar unas garras para robots manipuladores a partir de sus propios diseños. “Fue un encargo urgente. El cliente terminó el diseño el viernes y nos pidió que entregáramos las garras el lunes. La impresora trabajó todo el fin de semana. La puse el mismo viernes para tener seis piezas el sábado por la tarde, y ese mismo día puse a imprimir las otras seis. Dos periodos de impresión de 20 horas cada uno. Así pude entregar las 12 piezas el lunes, cuando las necesitaba el cliente”.

La impresión 3D, que forma parte de la llamada fabricación aditiva, que hace referencia a todos los procesos de fabricación por adición de materiales, es un fenómeno reciente. La venta al público no profesional de impresoras 3D, especialmente los modelos que imprimen en materiales plásticos asequibles, ha hecho que esta tecnología reciente se relacione habitualmente con la fabricación de prototipos y versiones tempranas de nuevos productos. En las ferias es habitual que pequeñas ‘start-ups’ enseñen sus prototipos recién impresos en máquinas de entre 200 y 300 euros. Sin embargo, las impresoras 3D diseñadas para un cliente industrial, cuyos precios parten de los 5.000 euros y alcanzan fácilmente los 30.000, se alimentan de materiales que cumplen con los requisitos propios de las piezas finales. Las garras para robots manipuladores a las que se hacía referencia Antonio Monteiro, y que suelen fabricarse en aluminio, se imprimieron en una poliamida cargada con microfibras de carbono, cuyas bobinas se pagan a 211 euros el kilo; un material muy superior en prestaciones a uno de los estándares en la impresión 3D que es el filamento PLA (ácido poliláctico), un termoplástico que se puede conseguir a 11 euros el kilo y que alimenta las impresoras 3D de aficionados/as de todo el mundo a la fabricación aditiva.

Alcanzado este nivel de prestaciones y durabilidad de los objetos impresos, ¿existe la tentativa de imprimir piezas comerciales? “La pieza comercial no es el campo de la impresión 3D”, responde Monteiro. Su campo es lo que él denomina “guerra al descatalogar”: “En la vida privada se te rompe una piecita de plástico del lavaplatos y, si el aparato está descatalogado, por esa pieza, que no costará más de un euro, tienes que gastarte 200 o 300 en un electrodoméstico nuevo. En la empresa ocurre lo mismo, solo que no hablamos de 200 euros, sino de 10.000, 20.000 o 50.000 euros de inversión para reemplazar el equipo. Y todo por una pieza descatalogada que podemos conseguir con una impresora 3D”, subraya Monteiro.

Fundada hace año y medio con un capital inicial de 85.000 euros, hoy MPS 3D Solutions funciona con Antonio Monteiro y un colaborador que trabaja telemáticamente. Cuando el volumen de actividad lo requiere, se incorpora otro ingeniero —“trabaja la ingeniería clásica, en temas de planos”— y también una trabajadora para labores comerciales y de marketing. “Estamos naciendo en un área donde los potenciales clientes no saben que nuestras soluciones les pueden ayudar bastante”, explica Monteiro.

Preguntado por la expansión a corto plazo de un sector tan minoritario como las soluciones a medida con impresión 3D, Monteiro vaticina un mercado dividido entre compañías de distinto tamaño. “Las grandes empresas, las más punteras, ya han invertido en esta tecnología y todo lo que hacemos nosotros ya lo hacen ellas”. Ese no es su cliente objetivo, dice. “Nosotros vamos a por las pymes, como un taller de torneado con cinco o seis trabajadores. Todos esos pequeños talleres no pueden invertir 60.000 euros en equipo ni pagar 35.000 euros a un ingeniero en plantilla porque no van a tener trabajo para mantenerlo ocupado. A medida que estos pequeños talleres sepan lo que podemos hacer con nuestra tecnología, va a haber más trabajo, tanto para nosotros como para otras empresas como nosotros”.

¿El futuro? “En tres años queremos estar facturando entre 120.000 y 150.000 euros. Es una idea conservadora porque no queremos ponernos objetivos que después nos hagan sufrir si no llegamos. Llegar a eso nos permitirá invertir más para crecer y contratar a más gente. Ese es el objetivo… si el covid nos deja, claro”.