La impresión 3D en el sector minorista

La impresión 3D, o fabricación aditiva, es una técnica de producción que crea un objeto tridimensional a partir de un archivo de diseño asistido por ordenador (CAD). El término abarca varios procesos diferentes en los que uno o más materiales -por lo general, plástico, metal, cera o material compuesto- se depositan capa por capa para construir una forma.

Todo el proceso se controla por ordenador, lo que convierte a la impresión 3D en un método rentable, eficiente y preciso para crear objetos de casi cualquier geometría o complejidad. Hoy en día, la impresión 3D se utiliza en todos los sectores para producir prototipos, herramientas y plantillas, componentes y piezas de uso final.

Las impresoras 3D vienen en varios tamaños, desde las más pequeñas que caben en una mesa hasta las máquinas industriales de gran formato.

Las impresoras grandes pueden producir objetos más grandes, pero las máquinas ocupan más espacio y cuestan bastante más que las impresoras de sobremesa. Lograr una impresión satisfactoria también es más complejo en una máquina de gran formato debido al volumen de material y al tiempo de impresión que conlleva.

La impresión 3D en el comercio minorista aporta muchas ventajas, entre ellas

Aceleración del proceso de diseño de productos

Mayor flexibilidad en el diseño

Tiempos de producción y entrega más rápidos

Minimización del desperdicio de materias primas e inventarios

Agilización de la gestión de la cadena de suministro

Personalización masiva a escala

Simplificación de la obtención de piezas de repuesto difíciles de encontrar o de difícil acceso

El sector minorista es uno de los que más rápido está adoptando la impresión 3D. No es de extrañar, dadas las numerosas ramas del comercio minorista y el creciente número de casos de uso de la tecnología.

La impresión 3D en el sector minorista ofrece un nuevo nivel de libertad de diseño. La tecnología puede producir formas muy complejas y únicas que serían difíciles, si no imposibles, de hacer de otra manera. Se trata de una ventaja clave en mercados en los que el atractivo visual, el estilo y la exclusividad influyen en gran medida en las decisiones de compra de los clientes.

Una de las principales ventajas de la impresión 3D en el sector minorista es la capacidad de ofrecer una personalización masiva de forma rentable y eficiente.

El consumidor moderno busca un producto adaptado individualmente a sus gustos y necesidades, entregado a través de una experiencia significativa y memorable. También da prioridad a la comodidad, las interacciones personales y la sostenibilidad, y quiere un mayor control sobre el proceso integral.

En respuesta, las marcas deben evolucionar y reinventarse continuamente a sí mismas y a sus productos para atraer y retener a clientes cada vez más exigentes. Esta necesidad se alinea perfectamente con la creciente madurez y capacidad de la tecnología, los materiales y las técnicas de impresión 3D.

Algunas de las marcas más reconocidas del mundo, como Adidas, BMW MINI, Chanel, IKEA, Paperchase y Whirlpool, ya utilizan la impresión 3D.  Al igual que numerosas empresas de nueva creación y disruptores del mercado.  

Sin embargo, el uso de la impresión 3D en el comercio minorista está lejos de ser la corriente principal. En la actualidad, se utiliza para producir artículos de nicho, novedosos y de lujo, en lugar de bienes de consumo de gran volumen. Esto está empezando a cambiar a medida que la impresión 3D se vuelve más competitiva en precio con los métodos de fabricación tradicionales. Además, la calidad y el detalle de las impresiones, conocidos como resolución, siguen mejorando y las marcas y los consumidores se están familiarizando con la impresión 3D en el comercio minorista.

¿Qué ocurre cuando se combinan 17 años de datos de atletas, más de 5 millones de variaciones de entramado y uno de los mayores fabricantes de ropa y calzado deportivo del mundo? El resultado es una innovación de impresión 3D diseñada para hacer avanzar a los corredores.

En 2017, Adidas lanzó "el primer calzado de alto rendimiento del mundo" con una entresuela de celosía impresa en 3D. La estructura de celosía única ofrece una mejor absorción de impactos, estabilidad y transpirabilidad del material.

Gracias a la impresión en 3D, el proceso de fabricación de una entresuela individual tarda ahora 20 minutos en lugar de 90.

El gigante deportivo llevó el concepto un paso más allá en 2020 con el lanzamiento de su Futurecraft STRUNG. La zapatilla cuenta con una entresuela impresa en 3D que combina datos de rendimiento y robótica para fabricar con precisión un calzado modelado según los contornos exactos del pie de cada usuario. 

Más recientemente, Adidas ha lanzado su última generación de entresuelas impresas en 3D, llamada 4DFWD. Su zapatilla más avanzada hasta la fecha cuenta con todas las ventajas de las iteraciones anteriores, con una entresuela de celosía nueva y mejorada que puede ajustarse con precisión para proporcionar un ajuste similar al de un calcetín, al tiempo que permite que el pie respire libremente. 

El exclusivo diseño de celdas en forma de pajarita de la 4DFWD se ha seleccionado entre más de 5 millones de estructuras de celosía posibles y se ha dispuesto específicamente para comprimir hacia delante en caso de impacto vertical. Como resultado, el diseño genera hasta tres veces más movimiento hacia delante que las anteriores generaciones de entresuelas impresas en 3D.

Según Adidas, la tecnología de impresión 3D ofrece la oportunidad de diseñar de una manera que las entresuelas de espuma convencionales simplemente no permiten.

FABRICACIÓN BAJO DEMANDA

Con frecuencia, los compradores van a comprar algo y está agotado o no está disponible en la talla, el color o el estilo adecuados. A esto se añade la frustración de pedirlo y esperar semanas o incluso meses a que llegue. Sin duda, esto hace que los consumidores se conformen con algo suficientemente bueno pero no perfecto.

La fabricación bajo demanda con impresión 3D significa que los artículos pueden verse, modificarse y elegirse mediante una aplicación y luego recogerse o entregarse directamente. Todo el proceso se realiza en cuestión de días, a veces de horas.

Las oportunidades son infinitas. Los ejemplos ya abarcan equipos deportivos, productos de belleza, recuerdos, artículos de papelería, juguetes para niños y decoraciones para pasteles.   

Pero no sólo se benefician los clientes. La impresión 3D en el comercio minorista permite a las empresas operar de forma más eficiente y rentable y centralizar la fabricación. También ayuda a superar una de las partes más complicadas del comercio minorista: la predicción de la demanda.

Los largos plazos de entrega (el tiempo que transcurre entre el pedido y la recepción de algo) obligan a los minoristas a prever con exactitud lo que los clientes querrán y necesitarán con meses de antelación. Si se pide demasiado poco, la escasez de suministro resultante hace que los clientes se vayan a otro sitio. Si se pide demasiado, el stock no vendido debe almacenarse, venderse con descuento o eliminarse. Todo ello cuesta dinero.

Compárelo con la impresión 3D, en la que los productos se fabrican cuando se necesitan y sólo en las cantidades requeridas. No hay requisitos de pedidos mínimos ni dinero inmovilizado en existencias no vendidas, no hay almacenes ni un lento inventario, y la fabricación puede llevarse a cabo mucho más cerca de donde está la demanda, incluso en la tienda.

PERSONALIZACIÓN MASIVA

Una de las ventajas más interesantes de la impresión 3D en el comercio minorista es que el coste de fabricación de un artículo es el mismo que el de miles, independientemente de su complejidad. Esto permite a los consumidores hacer realmente suyo un producto y cambia el énfasis de lo diseñado por el vendedor a lo diseñado por el usuario.

La facilidad de acceso a la impresión 3D con tecnologías de escaneado digital de alta definición lleva la personalización a cotas aún mayores. Productos como los auriculares, las joyas y las plantillas para zapatos pueden ahora ajustarse perfectamente a la anatomía única del usuario sin necesidad de tomar medidas manuales ni de hacer moldes. Esto aumenta enormemente la precisión, la eficacia y la asequibilidad del proceso.

DESARROLLO DE PRODUCTOS

La impresión 3D en el sector minorista significa que los productos pueden salir al mercado de forma más rápida y asequible, con un riesgo mucho menor. La posibilidad de producir un número reducido de productos proporciona la flexibilidad necesaria para probar las innovaciones sin necesidad de invertir en procesos de fabricación a gran escala, utillajes y cadenas de suministro.

Los comentarios del mercado pueden recogerse rápidamente e integrarse en el siguiente lote de productos, potencialmente más grande. Esto ayuda a que los consumidores se sientan más conectados con el proceso y proporciona información valiosa al minorista.

La creación de prototipos es también una parte importante del proceso de diseño. Los prototipos son modelos conceptuales en fase inicial que muestran el aspecto, la sensación y el funcionamiento reales de un producto. Los minoristas suelen utilizarlos en entornos de ferias comerciales o en las tiendas.

La impresión 3D en el sector minorista se utiliza a menudo para la creación rápida de prototipos, utilizando la velocidad y la eficiencia de la tecnología para producir iteraciones de diseño en una fracción del tiempo en comparación con las técnicas tradicionales, más manuales. Esto permite realizar más pruebas en el mismo periodo o en un periodo más corto y ayuda a poner de manifiesto antes los posibles problemas o mejoras.

PIEZAS DE REPUESTO Y REEMPLAZO

Garantizar la disponibilidad de piezas de repuesto en un número casi infinito de productos es un reto para los minoristas. Proporcionar la pieza correcta en el lugar adecuado con un retraso mínimo lleva a los minoristas a almacenar grandes cantidades o a esperar hasta que la demanda sea lo suficientemente alta como para justificar la fabricación de un pequeño lote. Cualquiera de las dos opciones es costosa y puede suponer un gran retraso para los clientes con productos pendientes de reparación.

El coste de la instalación de una pieza de recambio suele ser mayor que el de una sustitución total. Puede ser imposible conseguir una pieza para algo que ya no se produce. La impresión 3D en el sector minorista permite fabricar piezas de repuesto de forma rápida y rentable, cuando y donde se necesiten. Esto ayuda a optimizar los niveles de existencias, elimina la necesidad de mantener instalaciones de almacenamiento y evita que un gran número de productos reparables vayan innecesariamente al vertedero.

ENVASES Y EXPOSITORES

La impresión 3D en el sector minorista también se utiliza para producir escaparates y envases llamativos y únicos.

L'Oréal, por ejemplo, es una de las muchas marcas de cosméticos que utilizan la impresión 3D para crear envases que combinan la tecnología con la artesanía. La edición limitada de Alta Costura de su perfume Flowerbomb tiene el frasco de cristal encerrado en una delicada jaula de zarzas y las flores que reflejan el aroma.

Cada elemento del complejo ramo se imprime en 3D y luego se pule y ensambla a mano antes de sumergirlo en un baño de tinta metálica de oro rosa.

Según L'Oréal, "la impresión en 3D está ampliando los límites de la artesanía para crear piezas de alta precisión de tal delicadeza y complejidad que son difíciles de producir por la mano del hombre."

PRODUCTOS PARA IMPRIMIR EN CASA

Las impresoras 3D son más asequibles y fiables que nunca y ahora se utilizan de forma habitual por motivos personales, profesionales y educativos. Aunque no son tan capaces o versátiles como las impresoras industriales, las máquinas de consumo ofrecen un nuevo y emocionante nivel de comodidad.

Una lista cada vez mayor de archivos de diseño digital puede ahora comprarse e imprimirse en casa. El precio de un archivo suele ser menor que el de un producto acabado y puede personalizarse fácilmente para el usuario final. Además, el proceso es más respetuoso con el medio ambiente, ya que no hay transporte.

Aunque muchos consideran que la impresión en casa es una oportunidad importante, existe la preocupación de que aumente el riesgo de falsificación y el impacto que tendrá en la propiedad intelectual de una marca.

La moda es una de las aplicaciones de las que más se habla para la impresión 3D en el comercio. Los diseñadores llevan años experimentando con esta tecnología para crear prendas, zapatos, joyas y accesorios únicos e innovadores. Sus complejas creaciones adornan las alfombras rojas y las pasarelas de los desfiles de moda, pero aún no las calles.

El atractivo de la moda impresa en 3D es triple: la posibilidad de adaptar perfectamente un artículo a cada usuario, garantizar que cada diseño sea único y diseñar libremente sin las limitaciones de la confección tradicional.

Sin embargo, la ropa es una de las cosas más difíciles de imprimir en 3D porque tiene que ser flexible y moverse de la forma adecuada. Es más sencillo imprimir en 3D artículos que no necesitan ser tan flexibles, como bolsos, joyas y gafas.

La impresión en 3D de prendas de vestir a partir de materiales plásticos rígidos ha llevado a la mayoría de los diseñadores a utilizar estructuras tipo celosía que se imprimen y ensamblan individualmente. El tiempo y la complejidad que conlleva sitúan la moda impresa en 3D en el extremo superior del mercado de la ropa.

La moda impresa en 3D no entrará en el mercado de masas hasta que los volúmenes producidos aumenten significativamente, los costes se reduzcan y los consumidores estén más expuestos y familiarizados con el concepto.   

La impresión 3D en el comercio minorista representa un cambio de juego con oportunidades de crecimiento casi ilimitadas. Sin embargo, la tecnología tiene sus limitaciones. Esto es especialmente cierto cuando se trata de cumplir su promesa de personalización masiva.

PRODUCCIÓN A GRAN ESCALA

En muchos casos, la impresión 3D en el comercio minorista puede producir un solo artículo o un pequeño lote de artículos de forma más rápida y eficiente que los métodos de fabricación convencionales. Sin embargo, la tecnología sigue teniendo problemas cuando se trata de grandes volúmenes.

Cada máquina sólo puede imprimir un determinado número de objetos a la vez, dependiendo del tamaño de la máquina y del objeto, por lo que puede no ser la técnica más rápida o rentable para muchos productos que podrían beneficiarse de la personalización en masa.

CALIDAD INCONSISTENTE

Las impresoras 3D aún no pueden imprimir resultados perfectos en todo momento. Los porcentajes de fallo dependen de la máquina y el material utilizados y del objeto impreso. Además, la eliminación de irregularidades o texturas de la superficie puede requerir pasos adicionales de procesamiento manual para lograr el acabado deseado.

Es probable que factores como los índices de fallos y el procesamiento posterior se reduzcan a medida que la tecnología mejore y la gente se familiarice con el uso de la impresión 3D.

En el caso de los objetos basados en un modelo escaneado, la calidad de la impresión final también vendrá determinada por lo sofisticado que sea el equipo de escaneado. Las impresiones de mayor calidad pueden requerir la inversión en un escáner y una impresora 3D más caros.

ELECCIÓN LIMITADA DE MATERIALES

En su mayor parte, la impresión 3D en el sector minorista se limita a objetos hechos de plástico y resina. Los metales, los compuestos de alta calidad y otros materiales duraderos de este tipo siguen siendo el dominio de los procesos de producción industrial.

FALTA DE FAMILIARIDAD

Aunque su prevalencia es cada vez mayor, la impresión 3D en el comercio minorista aún no es un elemento habitual, ciertamente fuera de la creación de prototipos y de los productos de lujo de edición limitada. Ese momento puede llegar, posiblemente antes de lo esperado, pero por ahora, la tecnología sigue siendo secundaria frente a los métodos de producción más convencionales.

Los residuos electrónicos son el flujo de residuos de más rápido crecimiento en el mundo. En 2021 se generaron más de 50 millones de toneladas de residuos electrónicos. Los electrodomésticos, como frigoríficos, congeladores y lavadoras, representan alrededor de la mitad de todos los residuos electrónicos.  

Muchos de estos electrodomésticos podrían haberse reparado en lugar de ser sustituidos y eliminados. A menudo el problema es tan pequeño como un dial, un botón o un componente similar roto. Sin embargo, no siempre es fácil, asequible o conveniente conseguir y colocar estas piezas de repuesto.

El creciente énfasis en la reducción de la huella de carbono en el mundo ha dado lugar a un movimiento mundial de "derecho a la reparación". Algunos países ya han aprobado leyes al respecto, y se espera que muchos otros hagan lo mismo en breve. Whirlpool es una de las empresas que ha introducido su propia iniciativa.

Whirlpool es uno de los principales fabricantes mundiales de electrodomésticos. Tiene casi 20 marcas en su cartera y más de 50 centros de fabricación e investigación tecnológica en todo el mundo.

La empresa ha unido fuerzas con la start-up Spare Parts 3D, con sede en Singapur, para hacer frente a la obsolescencia mediante la fabricación de piezas de recambio bajo demanda.

Un proyecto piloto inicial de 150 piezas condujo a una revisión de todo el catálogo de piezas de Whirlpool, que consta de unos 11.000 artículos. Cada una de ellas se evaluó individualmente para determinar cuáles serían las más adecuadas y rentables para la impresión 3D. La evaluación demostró que la impresión 3D podría ser un método de fabricación más económico para el 7% de los componentes.

La primera pieza impresa en 3D, un pulsador impreso en nylon mediante la tecnología Multi Jet Fusion (MJF), abre el camino a una nueva forma de concebir la gestión de las piezas de recambio.

Según un portavoz de Whirlpool, la impresión 3D en el sector minorista puede tener un impacto directo en la atención al cliente de Whirlpool al ayudar a resolver los problemas de obsolescencia y escasez.

Aunque el número de piezas impresas en 3D es actualmente limitado, los socios esperan profundizar en su colaboración y aumentar la producción en los próximos meses.