El aligeramiento es el centro de atención

Millie Nuno, Brian Beringer | Navidad 05, 2023

Ante una presión sin precedentes para crear una huella ambiental más pequeña, las empresas están en una carrera para reducir la cantidad de plástico utilizado en productos y aplicaciones en todas partes. Desde la industria automotriz hasta la aeroespacial, pasando por la medicina, los bienes de consumo, los envases y más, el aligeramiento está en el centro de casi todas las conversaciones sobre diseño. ¿Por qué? Es una solución que puede mejorar el rendimiento y la seguridad del producto, aumentar la eficiencia energética, reducir los costos de fabricación y crear productos más ecológicos, todo ello bajo el apodo cada vez más popular: Menos es más.

Definido de forma más sencilla, el aligeramiento es el proceso de eliminar peso de tres formas aparentemente sencillas: sustituir materiales más ligeros por otros más pesados, optimizar diseños para eliminar peso o eliminar materiales por completo. Sin embargo, la conversación se vuelve mucho más compleja a partir de ahí.

Garantizar la resistencia, la funcionalidad, la capacidad de fabricación e incluso las preferencias del consumidor del producto plantea una infinidad de consideraciones para reducir el peso. Las especificaciones y el rendimiento del material, el espesor de las piezas y las paredes, la ubicación de las compuertas y la contracción se encuentran entre una larga lista de especificaciones. Todos son fundamentales para crear un camino claro hacia la fabricación repetible y la entrega rentable y puntual de piezas de alto rendimiento.

Independientemente de su industria, adoptar un enfoque holístico para aligerar el peso puede ayudar a eliminar y gestionar las complejidades asociadas con estas iniciativas. Según nuestra experiencia, los cinco pasos que se describen a continuación harán que su viaje sea más exitoso y mucho más fácil.

El primer paso en cualquier proceso bien diseñado es establecer y articular metas. Recuerde las sabias palabras de la leyenda del béisbol Yogi Berra: "¡Si no sabes a dónde vas, terminarás en otro lugar!"

Estos tres objetivos ilustran las diferencias de enfoque que cada uno impulsará dentro de su organización.

Para muchos fabricantes de productos, la reducción de peso es el principal y, a veces, singular impulsor de esta iniciativa. Reducir el peso de los automóviles es fundamental para mejorar la eficiencia del combustible. Reducir el peso de los artículos del hogar es fundamental para su usabilidad y evitar la fatiga de transportar productos pesados. Si se hacen bien, estas iniciativas de aligeramiento también deberían ofrecer beneficios auxiliares como una mayor funcionalidad y durabilidad mediante el uso de plásticos más livianos y de mayor rendimiento.

Impulsado por la necesidad de reducir los costos del programa y trasladar esos ahorros a los clientes, el aligeramiento (desde esta perspectiva) debe reducir simultáneamente el uso de material y al mismo tiempo eliminar costos del proceso de fabricación. Para lograr este objetivo, un sólido equipo de diseño de productos buscará cómo combinar múltiples características en menos componentes, reduciendo el peso y simplificando el diseño, sin comprometer la integridad estructural de la pieza ni las características importantes que mantienen la seguridad del usuario final y del proceso. Esto, a su vez, reduce los costos de herramientas, elimina operaciones secundarias y reduce significativamente el desperdicio de material.

Estudio tras estudio indica la importancia de la preservación del medio ambiente para los usuarios finales en todos los mercados. El aligeramiento presenta una oportunidad real para lograr objetivos centrados en el medio ambiente. Reducir el volumen de plástico en sus productos reduce los problemas de eliminación al final de su vida útil. También optimiza el uso de recursos, desde el consumo de energía hasta el uso de combustible para el transporte. Puede mejorar la rentabilidad mediante menores tasas de desperdicio y costos de fabricación. Y quizás lo más importante es que fortalecerá la reputación de marca de su empresa, ayudando a atraer tanto a clientes como a empleados.

Los diseñadores deben encontrar el equilibrio adecuado entre funcionalidad y estética para mantener el rendimiento del producto, la seguridad del usuario final y la integridad del proceso de fabricación.

Si bien tanto la funcionalidad como la estética son importantes para el diseño exitoso de un producto, un error común al aligerar el peso es priorizar la estética sobre la funcionalidad. Centrarse primero en el rendimiento del producto garantizará el diseño de productos superiores con un rendimiento optimizado. Este enfoque también ayuda a evitar problemas con la capacidad de fabricación que pueden afectar negativamente a la funcionalidad, la productividad y la entrega a largo plazo.

Centrarse en la funcionalidad primero y en la estética en segundo lugar en el diseño del producto también puede exponer nuevas oportunidades para eliminar o reemplazar estructuras y características innecesarias que no hacen más que simplemente agregar peso a su producto final. Además, puede hacerlo sin sacrificar la seguridad del producto, de los usuarios finales, de los procesos de fabricación y más.

Al buscar creativamente oportunidades para equilibrar estas consideraciones, los diseñadores pueden producir los mejores resultados para sus clientes. Por ejemplo, en el mercado de bienes de consumo, donde ya se utilizan ampliamente bolsas ligeras y flexibles, las oportunidades para reducir el peso se encuentran principalmente en tapas y cierres. Si bien la estética suele ser vital para mantener la reputación de la marca, lo más importante es la funcionalidad de giro de la tapa, la integridad del sello y las características de seguridad que solidifican las bolsas flexibles como el formato correcto. Con el equilibrio adecuado entre funcionalidad y estética, una solución utiliza un 20% menos de resina para reducir el peso y el costo y, al mismo tiempo, aumentar la sostenibilidad para los productores de CPG.

El instinto a menudo nos dice que seamos lo más minuciosos posible al diseñar (o rediseñar) un producto y sus componentes. Sin embargo, cuando se analiza el diseño de componentes, es fácil sobrediseñar, lo que genera complicaciones en la selección de materiales, la capacidad de fabricación y el rendimiento del producto. Finalizar los parámetros de diseño (como materiales, tolerancias críticas, compuertas y más) puede generar posibles errores que podrían evitarse con el equipo adecuado.

Los diseñadores de productos pueden superar los errores colaborando con sus socios de fabricación en las primeras etapas del proceso. El proveedor de materiales adecuado puede ofrecer información sobre la selección de materiales que pueden optimizar la forma, la función e incluso el impacto ambiental de sus productos. El fabricante contratado adecuado puede asesorarlo sobre cuestiones que van desde costos de herramientas superiores a los necesarios hasta problemas con el diseño para la capacidad de fabricación (DFM), pasando por posibles problemas de ensamblaje y un menor rendimiento del producto en uso. Reunir a los socios adecuados en las primeras etapas del proceso de diseño puede ayudarle a lograr sus objetivos principales más rápidamente y, al mismo tiempo, evitar los desafíos que complican en lugar de simplificar un buen diseño.

Por ejemplo, una empresa líder en bienes de consumo estaba fabricando un componente de un producto popular mediante un proceso que requería soldar tres piezas moldeadas por inyección por separado para crear el componente final. Si bien este proceso produjo una pieza funcional que resultó exitosa en el mercado, hubo oportunidades de perfeccionar el proceso para reducir los costos con un proceso diferente. A través de la colaboración con un equipo más grande, incluido su socio de fabricación por contrato, el equipo reconfiguró el diseño y el proceso para moldear el componente en una sola pieza. Esto eliminó opciones secundarias y mejoró enormemente la función y la calidad del producto.

Incluso los equipos de diseño más experimentados se benefician de la experiencia especializada de los proveedores de materiales y fabricantes contratados. Cuando navegue por las complejidades del aligeramiento, reúna equipos con perspectivas variadas para lograr sus objetivos principales, estimular la innovación y aprovechar todos los beneficios que el aligeramiento tiene para ofrecer.

Para fomentar la creatividad y la innovación, busque socios que puedan aportar ideas que quizás no haya considerado anteriormente. Su experiencia en tecnologías como el moldeo por inyección asistido por gas para producir piezas de paredes delgadas, o en materiales de polietileno de baja densidad conocidos por su flexibilidad, dureza y resistencia a la corrosión a bajas temperaturas, pueden abrir consideraciones de diseño que elevarán sus productos, su empresa, y tus marcas.

Una comunicación bidireccional sólida es fundamental para el éxito, lo que nos lleva de regreso al primer punto de este proceso: articular claramente sus objetivos. Comprender sus objetivos, cómo debe funcionar un componente específico en la aplicación o el "por qué" detrás de una especificación o geometría en particular garantizará que los equipos estén alineados y colaboren para lograr más juntos de lo que pueden lograr individualmente.

La colaboración es clave en el proceso de aligeramiento. Los diseñadores de productos deben reunir a diferentes equipos, incluidos proveedores de materiales y fabricantes contratados, para impulsar la eficiencia.

Tanto las marcas como los fabricantes y los usuarios finales se han beneficiado del aligeramiento durante muchos años. Con los objetivos, prioridades, diseño y socios correctos, el aligeramiento puede ser una consideración importante en una amplia gama de productos y aplicaciones. Por eso es importante identificar y trazar un camino para sus productos con mayor rentabilidad.

Comience haciéndose estas preguntas:

Las respuestas a estas preguntas le ayudarán a determinar por dónde empezar e iniciarán este importante diálogo en su empresa o en su equipo. Como todos los viajes que vale la pena emprender, el primer paso suele ser el más difícil, pero también el más importante. Pero al final, la reducción del peso le llevará por un camino importante para trazar un rumbo con mejores resultados para su empresa, sus clientes y el mundo que todos compartimos.

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