Desarrollo e implementación de una estrategia de digitalización y fabricación de hormas de zapatos y su integración al proceso productivo usando tecnologías CAD-CAM

Abstract

El presente trabajo de investigación tiene como objetivo desarrollar e implementar una estrategia de digitalización y fabricación de hormas de zapato utilizando tecnologías CAD/CAM en la empresa e industria chilena Calzados IVO. Se estudia el proceso de desarrollo de hormas manual y el método de fabricación utilizado por empresa, y se identifican los problemas existentes asociados a la fabricación tradicional de hormas. Se hace una investigación de las tecnologías y técnicas actuales de desarrollo y fabricación de hormas, obteniendo de esta manera los métodos y tecnologías más utilizados en este tipo de industria, y de esta manera separar el proceso de fabricación de hormas en 3 subprocesos: obtención de la horma en formato digital mediante un escáner digital, edición de la horma con programas especializados y no especializados en calzados, y fabricación del prototipo mediante los métodos de prototipado rápido. Se utiliza la metodología de diseño en ingeniería, que permite definir el problema, mediante la categorización y jerarquización de requerimientos del problema con el Proceso de Análisis Jerárquico (AHP). Se hace una recolección de información y data relacionada a las soluciones que ofrece el mercado para cada subproceso de esta estrategia. Se genera un concepto o solución con el método de carta morfológica, y, por último, se identifica la solución que satisface de mejor manera las necesidades de la empresa, mediante la Matriz de Pesos Ponderados, que permite asignar un nivel de importancia a los criterios de evaluación y ver de qué manera las soluciones cumple estos criterios. En base a esto, se identifica el Einscan SE de Shining 3D como el escáner digital, IcadFOR de Inescop como el programa de edición de la horma y Ultimaker S5 como la impresora 3D encargada de generar el prototipo. The objective of this research work is to develop and implement a digitalization and manufacturing strategy for shoe lasts using CAD / CAM technologies in the Chilean company and industry Calzados IVO. The manual last development process and the manufacturing method used by the company are studied, and existing problems associated with the traditional manufacture of lasts, which is manual in nature. An investigation is made of the current technologies and techniques of last manufacturing, obtaining in this way the most used methods and technologies in this type of industry, and in this way separating the last manufacturing process into 3 sub-processes: obtaining the last in digital format using a digital scanner, editing the last with specialized and nonspecialized footwear programs, and manufacturing the prototype using rapid prototyping methods. The engineering design methodology is used, which allows defining the problem, by categorizing and hierarchizing the requirements of the problem with the Hierarchical Analysis Process (AHP). A collection of information and data related to the solutions offered by the market is made for each sub-process of this strategy. A concept or solution is generated with the Morphological Chart method. And, finally, the solution that best meets the needs of the company is identified, through the Weighted Weight Matrix, which allows assigning a level of importance to the evaluation criteria and seeing how the solutions meet these criteria. Based on this, Shining 3D's Einscan SE is identified as the digital scanner, Inescop's IcadFOR as the last editing program and Ultimaker S5 as the 3D printer in charge of generating the prototype.