Moso3D, Premio QIA 2022 España en la categoría Innovación en microempresa y startup

IMPRESORA 3D INTELIGENTE CON CABEZALES INTERCAMBIABLES

 

DESCRIPCIÓN CORTA DE LA INNOVACIÓN

Una impresora 3D con mantenimiento predictivo y detección de errores mediante Inteligencia Artificial, con 4 cabezales independientes intercambiables y con un sistema de centrado automático entre ellos.

 

DESCRIPCIÓN DE LA INNOVACIÓN

MOSO3D es una start-up tecnológica nacida en diciembre de 2020 de la mano de un equipo emprendedor con gran bagaje en el mundo del desarrollo equipos de impresión 3D y en el entorno industrial de la zona de Zaragoza. La motivación de la empresa surge de la observación, por parte de los promotores, de las limitaciones en las impresoras 3D desarrolladas hasta el momento, las cuales carecen en su mayoría de tecnologías disruptivas que la hagan más fácil y versátil su uso. Todos los socios han trabajado antes en el sector de la impresión 3D, aportando un valor añadido a la propuesta de MOSO3D en cuanto al conocimiento y la experiencia que aportan al equipo de trabajo.

La propuesta de MOSO3D es desarrollar una nueva impresora 3D inteligente dotada de mantenimiento predictivo y detección de errores anticipados mediante Inteligencia Artificial, con 4 cabezales independientes fácilmente intercambiables diseñados específicamente para trabajar con diferentes materiales (distintos diámetros de filamento, pellets, fibra continua, metal, flexibles), con un sistema de centrado automático que facilitará el proceso de ajuste de los cabezales (offset entre ellos) y con una interfaz de uso sencilla. Todas estas características, con las que se dotará a la nueva máquina, no han sido implementadas anteriormente en el sector 3D, suponiendo un reto tecnológico muy importante para la compañía y una innovación objetiva para el sector.

MOSO3D ya ha establecido contactos con varios actores del mercado, firmando un convenio de colaboración con la Universidad de Zaragoza, a través de la subcontratación del Grupo de Ingeniería de Fabricación y Metrología Avanzada (GIFMA). Como empresa altamente innovadora, MOSO3D se ha asociado al Cluster de Investigación, Desarrollo e Innovación en Aragón IDIA, lo que permitirá a la compañía contar con la infraestructura y los contactos de los casi 100 socios que lo forman. Y como empresa del sector de la fabricación aditiva, es socia de ADDIMAT, Asociación Española de Tecnologías de Fabricación Aditiva y 3D. También ha emprendido una relación de colaboración con el Centro Europeo de Empresas e Innovación (CEEI) de Aragón, centro europeo de apoyo a las PYMEs y a los empresarios innovadores. Adicionalmente, somos una de las start-ups aceleradas por el proyecto ACELE-StartUps, financiado por el programa INTERREG V de la Comisión Europea, que persigue favorecer el crecimiento e internacionalización de start-ups y jóvenes empresas, y ayudando al establecimiento de acuerdos de cooperación y de actividades conjuntas entre empresas europeas. Por último, acabamos de ser seleccionados para el programa de aceleración Scale Up para el desarrollo empresarial y la expansión internacional (https://www.aragonexterior.es/scaleup-programa-de-aceleracion-empresarial/).

 

INNOVACIÓN

En MOSO3D hemos cogido el concepto de las maquinas CNC y llevarlo a la impresión 3D, pudiendo configurar la impresora con 4 cabezales para imprimir con 4 colores o materiales distintos, las impresoras actuales tienen como mucho dos cabezales. Se ha desarrollado un carro de desplazamiento en X e Y, y mediante un sistema de electroimanes permanentes se podrá sujetar automáticamente los distintos cabezales o herramientas.

La Impresora dispondrá de un sistema de calibración automática que determinará la alineación de los 4 cabezales. Anteriormente el centrado de los cabezales se realizaba mediante la impresión de unos patrones de líneas con los distintos cabezales, y era el usuario el que visualmente detectaba las líneas coincidentes, configurándolo después a mano. Este permitirá a usuarios sin conocimientos avanzados el uso de las tecnologías de impresión 3D.

La implantación de la tecnología de Inteligencia Artificial para realizar un mantenimiento predictivo y evitar fallos en el proceso de impresión, es un aspecto totalmente innovador ya que solo existe una aproximación en las soluciones existentes, sin llegar a implementar un sistema predictivo real. La incorporación de este sistema supone un salto significativo con respecto de los sistemas actuales en términos de: reducción de fallo, simplificación labores mantenimiento y reducción costes de mantenimiento.

Por lo tanto, la nueva impresora desarrollada por Moso3D tiene claros aspectos diferenciales e innovadores frente a las soluciones actuales, que responden a las principales necesidades y desventajas de las tecnologías.

 

EVALUACIÓN DE UTILIDAD

Aunque el uso de impresoras 3D básicas está extendido, el uso de la IA para el mantenimiento predictivo, el uso de un sensor (switch) de posición para la calibración automática de los offset, la adición de 4 cabezales intercambiables a la impresora, o la posibilidad de imprimir con 4 materiales técnicos diferentes simultáneamente, no es algo que se pueda encontrar en el mercado actual. Por lo tanto, la nueva impresora desarrollada por Moso3D tiene las siguientes utilidades:

– Autonomía. Mediante el desarrollo de un sistema de mantenimiento predictivo con Inteligencia Artificial que permitirá no solo reducir las operaciones de mantenimiento en un 25-30% – con el ahorro de costes y tiempo que suponen – sino también aumentar la tasa de éxito de las impresiones 3D con la reducción de fallos al 5%

– Tiempo de fabricación menor. La implantación de 4 cabezales intercambiables evita el tiempo de parada de la máquina para llevar a cabo el cambio de materiales o cabezales que se venía realizando con las impresoras de 2 cabezales. También el sistema de cálculo de centrado (Offset) evitará tener que centrar la máquina manualmente cada vez que se reanude la impresión.

– Gracias a poder imprimir con hasta 4 cabezales distintos se podrán realizar piezas mezclando materiales de distintas características mecánicas en una sola impresión, proceso que anteriormente se debía de hacer en 2 o 3 impresiones distintas y realizar un ensamblaje posterior. Además, esta impresora será capaz de imprimir con casi cualquier material técnico, dureza, diámetro, etc., mezclándolos entre ellos.

 

APRENDIZAJE

Como ya se ha comentado, la motivación del equipo surge de la observación, de las limitaciones en las impresoras 3D desarrolladas hasta el momento, las cuales carecen en su mayoría de tecnologías disruptivas que la hagan más fácil y versátil su uso. Algunas de esas limitaciones son:

– Elevada inversión en el equipo de impresión 3D: Solo el equipo puede costarle entre cien y miles de euros.

– Curva de aprendizaje: Hay ciertas habilidades que debe aprender antes de usar una impresora 3D, relacionadas con el uso de software (CAD), laminador (software especifico de impresión 3D), tecnologías de impresión o hardware.

– Producción en masa lenta: la producción en masa consume más tiempo en comparación con la fabricación tradicional ya que algunos procesos de impresión 3D requieren muchos pasos de post-procesamiento.

– Limitación en el uso de materiales: Para imprimir con diferentes materiales actualmente, es muy probable que sea necesario utilizar diferentes impresoras 3D ya que admiten un número limitado de materiales.

– Calidad de la textura y colores: Las texturas y opciones de color disponibles con la fabricación tradicional siguen siendo mayores que las que conseguimos mediante la impresión 3D.

Con una propuesta de valor inexistente hasta la fecha en el mercado, conseguimos eliminar esta barrera de conocimiento existente en el ámbito de la impresión 3D, ofreciendo una herramienta fácil de usar, con un coste de mantenimiento mínimo, y con una calidad de impresión extraordinaria; siendo asequible tanto para usuarios profesionales, como no profesionales. Esto permitirá la entrada de PYMEs no tecnológicas al mercado de la fabricación aditiva, superando las limitaciones expuestas anteriormente.

 

CALIDAD

Se persigue la creación de un producto INNOVADOR, inexistente hasta el momento en el mercado; FIABLE, reduciendo a mínimos el porcentaje de fallos por proceso de impresión; VERSÁTIL, que ofrezca una amplia gama de aplicaciones en los distintos sectores; con potencial de CRECIMIENTO, múltiples ejes de expansión en producto, segmentos y mercado. Así, las aplicaciones son mayores que las de una impresora 3D estándar, esto hace posible aplicar la impresión 3D en sectores donde hasta ahora no era viable, por limitaciones técnicas de las soluciones actuales o por un coste elevado. Ejemplos de sectores:

– Sector Médico: Fabricación de prótesis personalizadas con varios materiales, permitiendo imprimir partes en materiales blandos antialérgicos combinados con materiales más resistentes. Plantillas Ortopédicas, permite la fabricación de plantillas ortopédicas con materiales blandos con diferentes durezas. Órganos a color (biomodelos), permite la reproducción de órganos para ayudar en el diagnóstico, la formación o en la planificación de las intervenciones.

– Sector Industrial: Fabricación de utillajes, que no dañen el producto, pudiendo incluir materiales reforzados con fibras con zonas de contacto blanda. Creación de prototipos de piezas con 4 colores o combinando distintos materiales. Producción de piezas pequeñas o series cortas siendo posible fabricar piezas incorporables a producto final.

– Centros Tecnológicos / Universidades: investigación en nuevos materiales, gracias a la polivalencia, se pueden desarrollar materiales nuevos, siendo capaz de imprimir en forma de filamento, pellets, polvo, grano, fibra continua, pasta etc.

– Sector Aeroespacial: piezas de alta complejidad o partes que requieran elevada precisión.

 

AUTOEVALUACIÓN DE EFECTIVIDAD

Puesto que es un nuevo producto que no existía en el mercado anteriormente, la expectación ha sido grande a la hora de presentárselo a los principales agentes del mercado, como demuestran las cartas de apoyo aportadas y la financiación obtenida, donde se ha recaudado hasta 282.000€ en 18 meses de constitución de la compañía.

Algunas de las empresas que han mostrado su interés expreso en la nueva solución, mediante cartas de interés, son: Laboratorios 3D Print, S.L. Grupo Arasaf, Elesa+Ganter Ibérica, Global Design Technologies Hepcomotion, Hiper enganches, Impact Hub Zaragoza, Solidperfil3D.

MOSO3D está especialmente sensibilizada con la responsabilidad social corporativa, por ello está inscrita en el plan de Responsabilidad Social de Aragón (RSA) y ha obtenido el sello RSA Aragón 2022. Adicionalmente, como medida para reducir el impacto medioambiental, con cada impresora se tiene previsto “regalar un árbol” a través de la plataforma Treedom, acción que permitirá a la compañía reducir la huella de carbono de sus impresoras 3D y colaborar con otros proyectos de desarrollo en comunidades rurales. Otro tipo de medidas llevadas a cabo es la pertenencia a asociaciones que ayudan a las diferentes compañías a alcanzar este reto, por ello se ha solicitado el Sello de Aragón Circular que distingue a las empresas realmente comprometidas con la circularidad.