En 2015, GE inauguró una nueva planta de fabricación multimodal en Chakan, India. Si se cumplen las ambiciones de la empresa para el espacio, podría impulsar un cambio masivo en la fabricación global.
Es difícil imaginar, con su iconografía de humos ondulantes y hornos furiosos, que una fábrica pueda ser llamada «brillante» o «flexible». Pero, el gigante global General Electric quiere cambiar la forma en que usted piensa acerca de esos edificios lejanos, que arden en humo, y presentarle una nueva era, tal vez incluso una revolución en la fabricación.
En 2015, GE presentó su primera instalación «multimodal» de 200 millones de euros en Chakan, situada en el estado indio de Maharashtra, que cree que será el agente de este cambio. Fue inaugurado por Narendra Modi, el Primer Ministro de la India, que se enfrenta al enorme desafío de proporcionar empleo a cientos de millones de jóvenes que carecen de aptitudes mensurables. La fábrica no va a resolver ese gigantesco problema, ya que sólo cuenta con 1.500 técnicos e ingenieros, pero no está pensada para ello, al menos no de forma directa. En cambio, la fábrica promete crear un enorme efecto dominó positivo tanto dentro como fuera de la India que afectará al empleo y a las cadenas de suministro, así como promover nuevos diseños radicales e innovación industrial como nunca antes.
La fábrica de Chakan revela el plan en marcha. Las turbinas de vapor compiten por el espacio con las unidades de tratamiento de agua y las piezas de los motores a reacción en filas limpias en una fábrica impecable y ultramoderna.
«La idea es dar servicio a una multitud de empresas, desde petróleo y gas hasta aviación, transporte y energía distribuida, todo bajo el mismo techo», dijo Amit Kumar, de GE, que supervisa la instalación multimodal.
Esto podría ser transformador para GE por varias razones. Para empezar, la compañía ahorrará una enorme cantidad de dinero -hasta diez veces más, dicen los funcionarios de la compañía- al no tener que construir fábricas dedicadas a cada línea de negocio. Dado que los técnicos producirán una variedad de productos diversos para diferentes empresas, adquirirán rápidamente habilidades en todas las industrias y operaciones, lo que aumentará el valor de los trabajos y de sus habilidades individuales.
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Hay otra contribución fundamental de esta instalación multimodal: las economías de escala. Kumar dijo que GE contrata a un gran número de pequeños proveedores que lucharán por satisfacer las demandas de una fábrica tan grande. En cambio, la propia fábrica ayudará a satisfacer la creciente demanda de ciertos productos hasta que los proveedores locales amplíen sus operaciones con el tiempo. Sin embargo, nada de esto explica por qué la fábrica de Chakan es tan única, armada con una columna vertebral flexible que se dobla y contorsiona según los caprichos de las necesidades de la cadena de suministro de GE. Si Chakan es la lanza que está tratando de empujar a GE hacia un nuevo amanecer de la fabricación, la punta de la lanza que hace que todo suceda es su preciada herramienta: la impresión en 3D.
«La impresión en 3D no es nada nuevo en GE», dice Prabhjot Singh, director del laboratorio de fabricación de aditivos de GE en Schenectady, Nueva York. «Ha existido durante décadas y se ha utilizado típicamente para reparar piezas industriales de alto valor, desgastadas o averiadas, tales como palas de compresores o engranajes que utilizan tecnología de revestimiento láser».
«La idea es servir a una multitud de negocios -desde el petróleo y el gas, hasta la aviación, el transporte y la energía distribuida- todo bajo el mismo techo». Amit KumarEsto le
permite imprimir en materiales o piezas existentes con el mismo o incluso un material diferente. Pero, en los dos últimos años, GE ha llevado la tecnología de una ayuda a la reparación a una que ya ha traspasado las fronteras del diseño de ingeniería. El hijo indiscutible de sus esfuerzos en este departamento es la boquilla de combustible.
La boquilla de combustible puede no tener un nombre que suene impresionante, pero juega un papel crítico en el infierno del motor de una aeronave en el que se aloja mientras rocía combustible de aviación dentro de ella.
Por lo tanto, no hace falta decir que la boquilla tiene que ser duradera tanto bajo alta presión como bajo un calor intenso (alrededor de 3.000 Fahrenheit.
«Antes de que GE se fijara como objetivo una reconfiguración, la boquilla estaba compuesta por 20 piezas diferentes adquiridas a proveedores independientes que luego se soldaron y soldaron entre sí con gran esmero. La impresión en 3D transformó completamente ese proceso», dijo Greg Morris, director general de tecnologías de aditivos de GE Aviation.
Antes de trabajar para GE, Morris dirigió su propia empresa, Morris Technologies, una empresa de prototipos rápidos con sede en Cincinnati que había trabajado estrechamente con GE durante más de una década. La empresa de Morris había estado ocupada experimentando con la sinterización de metales así como con superaleaciones compuestas de amalgamas de cobalto y cromo durante varios años. En 2011, la empresa se centró en la boquilla de combustible como la pieza más apropiada para un cambio de imagen. Cuando GE adquirió la empresa en 2012, llegó el momento de dar vida a la boquilla de combustible mediante la impresión en 3D.
El resultado final es una maravilla de la ingeniería, una pieza monolítica que ha replicado los complejos pasillos interiores y las cámaras de la antigua boquilla en cada vuelta y vuelta gracias al milagro de la fusión directa con láser de metal, en la que el polvo de aleación fina se rocía sobre una plataforma en una impresora y luego se calienta con un láser, y se repite 3.000 veces hasta que se forma la pieza. Lo que hace que la nueva boquilla sea tan especial no es sólo que haya convertido un proceso de ingeniería y fabricación de muchos pasos en uno solo. También es un milagro de la ciencia de los materiales, ya que resulta ser un 25% más ligero, así como cinco veces más duradero que su hermano mayor, lo que se traduce en un ahorro de alrededor de 3 millones de euros por avión al año para cualquier compañía aérea que vuele un avión equipado con el motor LEAP de próxima generación de GE, desarrollado por CFM International, una empresa conjunta entre GE y Snecma (Safran) de Francia.
«Simplemente no podríamos hacer este nivel de producción para una pieza tan compleja sin el proceso aditivo 3D», dijo Morris.
Morris dijo que hasta ahora ha habido pedidos de más de 8.000 de estos motores por un total de 80.000 millones de euros, cada uno equipado con 19 boquillas de combustible impresas en 3D, programadas para el Airbus A320neo, el Boeing 737 MAX y el Boeing 777X. Este es el reto de Morris y GE: intentar imprimir 100.000 boquillas de combustible para 2020 y, finalmente, aumentar la capacidad a 44.000 al año, un objetivo que parece inalcanzable en función de los niveles actuales de la tecnología de impresión en 3D. Esto significa que lugares como la planta de Chakan serán puestos en servicio para hacer frente a los déficits de producción a nivel mundial simplemente imprimiendo boquillas de la India gracias a un diseño CAD de la pieza alojada en su servidor.
Por ahora, sin embargo, los centros de fabricación como Chakan dan servicio a una necesidad crucial y existente dentro de GE. Cuando se produce una avería de maquinaria única y compleja, las piezas de recambio suelen ser difíciles de encontrar, lo que provoca retrasos y pérdidas en las actividades de GE. A menudo tienen que ser diseñados y hechos desde cero. Sin embargo, la regeneración de piezas de alta calidad requiere»plantillas» y otras herramientas personalizadas que facilitan la sujeción y el posicionamiento de las piezas.
«Normalmente tardan de tres a cinco meses en producirse. Ahora, puede tomar alrededor de una semana», dijo Singh.
Alimentar las cadenas de suministro globales con piezas para generadores, motores y turbinas es un ejercicio que salva vidas. Ahí es donde GE brilla, ofreciendo la oportunidad de realizar prototipos a velocidades vertiginosas. Ahora, los diseñadores que deseen crear nuevas piezas pueden modificar sus diseños a su antojo, imprimir la pieza y probarla al instante, con lo que se reduce drásticamente el bucle de diseño a fabricación y se acelera el proceso de innovación. En pocas palabras, podría anunciar la era de la innovación continua y rápida en la fabricación que el mundo aún no ha visto.
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De hecho, es aquí donde la instalación multimodal tiene perspectivas tentadoras para la polinización cruzada en el diseño, los materiales, las pruebas y la fabricación.
Antes de que nacieran las instalaciones de Chakan, GE ya había establecido un gran centro de investigación y desarrollo en Bangalore -el primero fuera de los Estados Unidos- con una plantilla de 4.500 personas. Esta instalación jugará un papel importante en la alimentación de Chakan con nuevos productos para producir.
«Trabajamos con colegas de GE en todo el mundo», dijo Vinod Kumar, que dirige los materiales y la inspección para GE Global Research en Bangalore. «Somos parte de cualquier proyecto tecnológico de un equipo global, localizado en varias partes del mundo, desde el primer día.»
«Normalmente tardan de tres a cinco meses en producirse. Ahora, puede tomar una semana.» Prabhjot Singh
Aparte de conectarse a una cadena de suministro global de innovación y producción, una sinergia Bangalore-Chakan GE podría resultar en otro efecto de desbordamiento fundamental: Impulsar la innovación localizada para mercados más cercanos a casa de formas que nunca antes se habían dado.
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plan de
GE
es ampliar los beneficios de la creación de esta alianza global interconectada en innovación de diseño y fabricación un paso más allá. Quiere que sus máquinas piensen por sí mismas, una noción aterradora si te tomas en serio el 2001: Una Odisea en el Espacio de Arthur C. Clarke, pero una bendición para alguien como Amit Kumar, Gerente de Planta de Chakan. Compartir información en tiempo real permitirá a los ordenadores y máquinas de la fábrica adaptarse a los cambios en el programa de producción, hacer frente a los tiempos de inactividad, evitar las paradas y gestionar el inventario. Quiere que la fábrica sea»brillante».
Ya se están dando ejemplos del poder de este nuevo modelo de GE en todo el mundo. La unidad de Petróleo y Gas de GE en Japón, por ejemplo, diseñó e imprimió una pieza clave de la válvula de control para su planta de Kariwa en la prefectura de Niigata en tan sólo dos semanas, cuando antes tardaría tres meses. Los ingenieros de GE Power and Water han diseñado e impreso su propia cubierta de refrigeración que es mucho más eficiente que su predecesora.
Si el plan de GE funciona a gran escala, catalizando cientos y miles de mini-revoluciones en todo el mundo, puede haberse topado con algo que no se ha visto en la fabricación desde la Spinning Jenny.
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