Repositorio Digital: Página de inicio - Tesis Diego Pilicita · 2019. 1. 24. · Adecuación del...

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA

INGENIERÍA EN DISEÑO INDUSTRIAL

Estudio de factibilidad para el diseño y montaje de un laboratorio de fabricación digital para

la carrera de Ingeniería en Diseño Industrial de la Universidad Central del Ecuador.

Trabajo de titulación modalidad Proyecto Integrador, previo a la obtención del

Título de Ingeniero en Diseño Industrial.

AUTOR: Pilicita Escobar Diego Fernando

TUTOR: Ing. Mario Augusto Rivera Valenzuela MSc.

Quito, 2019

ESTUDIO DE FACTIBILIDAD PARA EL DISEÑO Y MONTAJE DE UN FABLAB

ii

DERECHOS DE AUTOR

Yo, Diego Fernando Pilicita Escobar en calidad de autor y titular de los derechos morales y

patrimoniales del trabajo de titulación “ESTUDIO DE FACTIBILIDAD PARA EL DISEÑO

Y MONTAJE DE UN LABORATORIO DE FABRICACIÓN DIGITAL PARA LA

CARRERA DE INGENIERÍA EN DISEÑO INDUSTRIAL DE LA UNIVERSIDAD

CENTRAL DEL ECUADOR”, modalidad proyecto integrador , de conformidad con el

Art. 114 del CÓDIGO ORGÁNICO DE LA ECONOMÍA SOCIAL DE LOS

CONOCIMIENTOS, CREATIVIDAD E INNOVACIÓN, concedo a favor de la Universidad

Central del Ecuador una licencia gratuita, intransferible y no exclusiva para el uso no

comercial de la obra, con fines estrictamente académicos. Conservando a mi favor todos los

derechos de autor sobre la obra, establecidos en la normativa citada.

Así mismo, autorizo a la Universidad Central del Ecuador para que realice la digitalización y

publicación de este trabajo de titulación en el repositorio virtual, de conformidad a lo

dispuesto en el Art. 144 de la Ley Orgánica de Educación Superior.

El autor declara que la obra objeto de la presente autorización es original en su forma de

expresión y no infringe el derecho de autor de terceros, asumiendo la responsabilidad por

cualquier reclamación que pudiera presentarse por esta causa y liberando a la Universidad de

toda responsabilidad.

Firma: __________________________

Diego Fernando Pilicita Escobar

CC. 172493502-6

Correo electrónico: [email protected]


iii

APROBACIÓN DEL TUTOR

En mi calidad de Tutor del Trabajo de Titulación, presentado por DIEGO FERNANDO

PILICITA ESCOBAR, para optar por el Grado de Ingeniero en Diseño Industrial, cuyo

título es: ESTUDIO DE FACTIBILIDAD PARA EL DISEÑO Y MONTAJE DE UN

LABORATORIO DE FABRICACIÓN DIGITAL PARA LA CARRERA DE

INGENIERÍA EN DISEÑO INDUSTRIAL DE LA UNIVERSIDAD C ENTRAL DEL

ECUADOR, considero que dicho trabajo reúne los requisitos y méritos suficientes para ser

sometido a la presentación pública y evaluación por parte del tribunal examinador que se

designe.

En la ciudad de Quito, a los 26 días del mes de Noviembre de 2018

______________________________________

Ing. Mario Augusto Rivera Valenzuela MSc.

DOCENTE-TUTOR

CC. 1711382109


iv

“Si las personas no se ríen de tus metas,

es porque son demasiado pequeñas”

Azim Premji

DEDICATORIA

Este trabajo se lo dedico a mis padres, Alicia Escobar y Arturo Pilicita, es algo bastante

pequeño comparado todo lo que han hecho por mí.

Además se lo dedico a todos y cada uno de los profesores que he tenido a lo largo de mi vida,

yo soy muy creyente de la frase “Solo la educación nos hará libres”, por ende siempre he

admirado a las personas que eligen tan noble profesión, aquellos que no dudan en compartir

sus conocimientos, los que poseen tanta paciencia para repetir una y otra vez un tema hasta

que este quede claro; para todos esos maestros que poseen el don de atrapar el interés de los

estudiantes con su explicación, lo que se convierten en tus amigos, enseñan con el ejemplo,

comunican sus experiencias y que con su trabajo buscan cada día construir un mundo mejor.



v

“Para el barco que no sabe a qué puerto va, todo viento es desfavorable”

Lucius Séneca

AGRADECIMIENTO

Lo mucho o poco que logre va a ser principalmente gracias al esfuerzo mis padres, Arturo y

Alicia, gracias a todo su amor y apoyo incondicional, gracias por su ejemplo de lucha y

superación, que nunca hay que darse por vencido, que siempre hay que hacerle frente a los

problemas, que con esfuerzo, sacrificio y dedicación se logran metas inimaginables, por todo

eso y mucho más, viviré siempre agradecido con ustedes, no los voy a defraudar.

A mi hermano, Daniel, gracias por ser un ejemplo a seguir, por ser una persona

extraordinaria, por tenerme paciencia, por siempre estar ahí, a lado mío apoyándome,

ayudándome y dándome consejos, eres un hermano increíble y sabes que siempre puedes

contar conmigo, tu hermano menor.

A mi tía Blanca por haberme cuidado y tenido paciencia desde que era un niño.

A mi tutor Ing. Mario Rivera por su tiempo, paciencia y guía en todo este proyecto, al

Ing. Flavio Arroyo por todo su apoyo y ayuda a lo largo de la carrera, al Ing. Mauricio

Fuentes por compartir todos sus conocimientos y sus consejos, a la Ing. Flor María Escobar

por su ayuda en este proyecto y sus enseñanzas, al Ing. Christian Chimbo por su amistad y

consejos, al Ing. Daniel Dávila, al Ing. Santiago Buenaño, al Ing. Abel Remache y también a

todos los profesores de la carrera de Ingeniería en Diseño Industrial.

A mis familiares y amigos por haberme apoyado a lo largo de este camino, siempre con un

consejo o unas palabras de aliento, fueron de gran ayuda para lograr esta meta.

A mi colegio “Juan Pío Montufar”, por haberme proporcionado gran conocimiento, amistades

y experiencias increíbles; pero lo que más le agradezco es haberme repetido tantas veces que

soy “El mejor entre los mejores”, tanto así que terminé creyéndomelo, ahora hago todo lo

posible por hacerlo realidad en cada aspecto de mi vida. “Por encima de un MH solo el cielo”

Por último, gracias a mi tierrita linda el Ecuador y al estado ecuatoriano, por haberme dado la

oportunidad de estudiar en la Universidad Central de manera gratuita.



vi

CONTENIDO

DERECHOS DE AUTOR ..................................................................................................... ii

APROBACIÓN DEL TUTOR ............................................................................................. iii

DEDICATORIA .................................................................................................................. iv

AGRADECIMIENTO ........................................................................................................... v

CONTENIDO ...................................................................................................................... vi

LISTA DE TABLAS............................................................................................................. x

LISTA DE FIGURAS ......................................................................................................... xii

LISTA DE ANEXOS ......................................................................................................... xiii

RESUMEN ........................................................................................................................ xiv

ABSTRACT ....................................................................................................................... xv

1. INTRODUCCIÓN ......................................................................................................... 1

2. CAPÍTULO I – PLANTEAMIENTO DEL PROYECTO ............................................. 6

2. 1. Antecedentes del Problema ..................................................................................... 6

2. 2. Planteamiento del Problema .................................................................................... 9

2. 3. Formulación del Problema .................................................................................... 10

2. 4. Justificación .......................................................................................................... 10

2. 5. Objetivo Principal ................................................................................................. 11

2. 6. Objetivos Secundarios ........................................................................................... 11

2. 7. Alcances y Limitaciones de la Propuesta ............................................................... 11

3. CAPÍTULO II – MARCO REFERENCIAL ............................................................... 13

3. 1. Marco Metodológico ............................................................................................. 13

3. 2. Marco Legal .......................................................................................................... 15


vii

3. 3. Importancia de los Laboratorios de Fabricación .................................................... 17

3. 4. Servicios que Presta un FabLab ............................................................................. 19

3. 5. Conceptos Importantes .......................................................................................... 20

3. 6. Máquinas y Programas Utilizado en FabLabs ........................................................ 23

4. CAPÍTULO III – ESTUDIO TÉCNICO ..................................................................... 25

4. 1. Estudio de Mercados ............................................................................................. 25

4. 2. Definición de Mecanismos de Levantamiento de Datos ......................................... 25

4. 2. 1. Fuentes de información .................................................................................. 25

4. 2. 2. Recopilación, tratamiento y análisis de datos.................................................. 27

4. 2. 3. Encuesta ........................................................................................................ 27

4. 2. 4. Proforma, factura proforma o solicitud de cotización ..................................... 29

4. 3. Parámetros de Investigación .................................................................................. 29

4. 4. Mercado Competidor ............................................................................................ 30

4. 4. 1. El servicio o producto. ................................................................................... 30

4. 4. 2. Realización de la solicitud de proforma .......................................................... 30

4. 4. 3. Tabulación de datos y análisis de las respuestas de la proforma ...................... 31

4. 5. Mercado Consumidor ............................................................................................ 40

4. 5. 1. Mercado objetivo. .......................................................................................... 41

4. 5. 2. Realización de la encuesta .............................................................................. 41

4. 5. 3. Estimación de la muestra................................................................................ 42

4. 5. 4. Aplicación de la encuesta ............................................................................... 44

4. 5. 5. Tabulación de datos y análisis de las respuestas de la encuesta ....................... 44

4. 6. Mercado Abastecedor ........................................................................................... 58

4. 7. Discusión del Estudio de Mercados ....................................................................... 64

5. CAPÍTULO IV – PROPUESTA ................................................................................. 66

5. 1. Selección de Servicios a Prestar ............................................................................ 66

5. 2. Estudio de Equipos y Programas ........................................................................... 68


viii

5. 2. 1. Impresión 3D en varios materiales ................................................................. 68

5. 2. 2. Corte y grabado Láser .................................................................................... 71

5. 2. 3. Maquinado CNC ............................................................................................ 73

5. 2. 4. Escáner 3D e ingeniería inversa ..................................................................... 74

5. 2. 5. Animaciones y simulaciones .......................................................................... 75

5. 3. Selección de Maquinaria ....................................................................................... 75

5. 3. 1. Selección de impresora 3D varios materiales .................................................. 76

5. 3. 2. Selección de impresora de resina .................................................................... 78

5. 3. 3. Selección de la impresora de metal. ................................................................ 80

5. 3. 4. Selección del cortador y grabador láser .......................................................... 82

5. 3. 5. Selección de CNC de 5 ejes ........................................................................... 84

5. 3. 6. Selección de escáner 3D ................................................................................. 86

5. 4. Propuesta de Adquisición ...................................................................................... 88

5. 5. Adecuación del Taller y Layout ............................................................................ 95

5. 6. Mantenimiento del FabLab ................................................................................... 96

5. 7. Modelo de Negocio ............................................................................................... 99

5. 8. Plan de Negocio .................................................................................................. 101

5. 8. 1. Resumen ejecutivo ....................................................................................... 101

5. 8. 2. Propuesta de valor ........................................................................................ 101

5. 8. 3. Ingreso al Mercado ...................................................................................... 102

5. 8. 4. Organización ................................................................................................ 105

5. 8. 5. Sección financiera ........................................................................................ 107

5. 9. Validación de la Propuesta .................................................................................. 108

6. CAPÍTULO V – ESTUDIO FINANCIERO ............................................................. 109

6. 1. Definición ........................................................................................................... 109

6. 2. Determinación de Inversiones ............................................................................. 109

6. 3. Financiamiento ................................................................................................... 109


ix

6. 4. Precios de Venta ................................................................................................. 110

6. 5. Estimación de Ingresos y Utilidad ....................................................................... 112

6. 5. 1. Escenario pesimista ...................................................................................... 114

6. 5. 2. Escenario conservador ................................................................................. 115

6. 5. 3. Escenario optimista ...................................................................................... 117

6. 6. Calculo de viabilidad de la inversión ................................................................... 118

7. CONCLUSIONES ..................................................................................................... 121

RECOMENDACIONES ................................................................................................... 122

8. BIBLIOGRAFÍA ....................................................................................................... 123

9. ANEXOS. .................................................................................................................. 130


x

LISTA DE TABLAS

Tabla 1.- Características principales de los FabLabs de Ecuador. ..................................... 31

Tabla 2.- Características de empresas que ofertan la impresión en 3D. .............................. 33

Tabla 3.- Características de empresas que ofrecen el servicio de maquinado CNC ............. 36

Tabla 4.- Características de empresas que prestan el servicio de escáner 3D ..................... 38

Tabla 5.- Empresas y sus mecanismos adicionales de fabricación digital ........................... 39

Tabla 6.- Estructura de la encuesta en base a sus temáticas y preguntas ............................ 42

Tabla 7.- Estudio de las respuestas de la pregunta 1 de la encuesta ................................... 45



Tabla 10.- Estudio de las respuestas de la pregunta 4.1 de la encuesta ............................... 48

Tabla 11.- Estudio de las respuestas de la pregunta 4.2 de la encuesta ............................... 49

Tabla 12.- Estudio de las respuestas de la pregunta 5 de la encuesta .................................. 50





Tabla 17.- Estudio de las respuestas de la pregunta 10 de la encuesta ................................ 55



Tabla 20.- Cuadro de ponderación de impresoras 3D ......................................................... 76

Tabla 21.- Características de la impresora N2 Plus............................................................ 77

Tabla 22.- Cuadro de ponderación de impresoras de resina ............................................... 78

Tabla 23.- Características de la impresora 3D Form 2 ....................................................... 79


xi

Tabla 24.- Cuadro de ponderación de impresoras de metal ................................................ 80

Tabla 25.- Características de la impresora Desktop Metal Studio Systems ......................... 81

Tabla 26.- Cuadro de ponderación de cortador láser ......................................................... 82

Tabla 27.- Características de Epilog Laser Mini 24............................................................ 83

Tabla 28.- Cuadro de ponderación de CNCs de 5 ejes ........................................................ 84

Tabla 29.- Características de la CNC VF 2TR de HAAS ..................................................... 85

Tabla 30.- Cuadro de ponderación de escáner 3D .............................................................. 86

Tabla 31.- Características del escáner EinScan Pro de Shining 3D .................................... 87

Tabla 32.- Detalle de costos del proyecto ........................................................................... 88

Tabla 33.- Plan de mantenimiento preventivo FabLab IDI UCE ......................................... 98

Tabla 34.- Valor de las inversiones según su grupo .......................................................... 109

Tabla 35.- Precios de referencia para los servicios del FabLab IDI UCE ......................... 110

Tabla 36.- Variables para los diferentes escenarios en la estimación de ingresos y utilidad

......................................................................................................................................... 112

Tabla 37.- Calculo de ingresos y utilidad en un escenario pesimista ................................. 114

Tabla 38.- Calculo de ingresos y utilidades en un escenario conservador ......................... 115

Tabla 39.- Calculo de ingresos y utilidades en un escenario optimista .............................. 117


xii

LISTA DE FIGURAS

Figura 1: Proceso de investigación, metodología cuanti-cualitativa .................................... 13

Figura 2: Tipos de impresora 3D:1) brazo robótico, 2) polar, 3) cartesiano y 4) delta ......... 69

Figura 3: Impresora N2 Plus de Raise3D ............................................................................ 78

Figura 4: Impresora Form 2 de Formlabs ........................................................................... 80

Figura 5: Sistema de impresión Desktop Metal Studio Systems .......................................... 82

Figura 6: Cortador Láser Epilog Mini 24 con soporte ......................................................... 84

Figura 7: CNC VF 2TR de HAAS ...................................................................................... 86

Figura 8: EinScan Pro solo y ensamblado con trípode, mesa giratoria y captador de colores

........................................................................................................................................... 88

Figura 9: Mapa del potencial lugar de ubicación del FabLab IDI UCE ............................... 95

Figura 10: Fotografías del estado actual del lugar elegido para el FabLab IDI UCE ........... 95

Figura 11: Modelo canvas de negocio .............................................................................. 100

Figura 12: Modelo canvas de negocio aplicado al FabLab IDI UCE ................................. 100

Figura 13: Propuesta de logotipo para el FabLab IDI UCE ............................................... 103

Figura 14: Comportamiento de las utilidades del escenario pesimista ............................... 115

Figura 15: Comportamiento de las utilidades del escenario conservador ........................... 116

Figura 16: Comportamiento de las utilidades en el escenario optimista ............................ 118


xiii

LISTA DE ANEXOS

ANEXO 1.- SOLICITUD DE PROFORMA ...................................................................... 130

ANEXO 2.- ENCUESTA ................................................................................................. 136

ANEXO 3.- LISTADO DE EMPRESAS ENCUESTADAS ................................................. 140

ANEXO 4.- DISTRIBUCIÓN GEOGRÁFICA DE LAS EMPRESAS ................................. 143

ANEXO 5.- ESPECIFICACIONES DE CADA MÁQUINA UTILIZADA EN LOS CRITERIOS

DE PONDERACIÓN ......................................................................................................... 145

ANEXO 6.- FOTOGRAFÍAS DE LA MEDICIÓN DE LOCAL DESIGNADO PARA EL

FABLAB IDI UCE ............................................................................................................. 155

ANEXO 7.- PROPUESTA DE LAYOUT PARA EL FABLAB IDI UCE ............................. 158

ANEXO 8.- RÚBRICA DE VALIDACIÓN DEL PROYECTO ........................................... 160


xiv

TEMA: Estudio de factibilidad para el diseño y montaje de un laboratorio de fabricación

digital para la carrera de Ingeniería en Diseño Industrial de la Universidad Central del

Ecuador.

Autor: Diego Fernando Pilicita Escobar

Tutor: Ing. Mario Augusto Rivera Valenzuela MSc.

RESUMEN

El presente trabajo consiste en la realización de un estudio para determinar la factibilidad de

implementación de un laboratorio de fabricación digital (FabLab) a cargo de la carrera de

Ingeniería en Diseño Industrial en la Universidad Central del Ecuador. El proceso de

investigación comenzó con el estudio de mercados, donde se determinó la competencia

nacional existente, la demanda potencial de los servicios y los posibles proveedores de

maquinaria e insumos. A continuación se ha procedido a construir una propuesta de

laboratorio seleccionando los servicios a prestar y la maquinaria necesaria mediante criterios

de ponderación; además se presenta una oferta de plan de negocio, layout y plan de

mantenimiento. Por último, a través de un estudio financiero y el cálculo de los indicadores

VAN y TIR se ha logrado determinar cuan factible resulta la implementación de este

proyecto.

PALABRAS CLAVE: ESTUDIO DE FACTIBILIDAD/ LABORATORIO DE

FABRICACIÓN DIGITAL/ FABLAB/ DISEÑO INDUSTRIAL/ ESTUDIO DE

MERCADOS/ PROPUESTA DE FABLAB/ MANUFACTURA DIGITAL.


xv

TITLE: Feasibility study for the design and assembly of a digital manufacturing laboratory

for the Industrial Design Engineering career at the Central University of Ecuador.

Author: Diego Fernando Pilicita Escobar

Tutor: Ing. Mario Augusto Rivera Valenzuela MSc.

ABSTRACT

The present work consists in the realization of a study to determine the feasibility of the

implementation of a digital manufacturing laboratory (FabLab) in charge of the Industrial

Design Engineering career at the Central University of Ecuador. The research process began

with the markets study, where the existing national competence, the potential demand of the

services and the possible suppliers of machinery and supplies were determined. Then, a

laboratory proposal has been constructed, selecting the service to be provided and the

necessary machinery by means of weighting criteria; it also presents an offer of business

plan, layout and maintenance plan. Finally, through a financial study and the calculation of

the NPV and IRR indicators, it has been possible to determine how feasible the

implementation of this project is.

KEY WORDS: FEASIBILITY STUDY/ DIGITAL MANUFACTURING LABORATORY/

FABLAB/ INDUSTRIAL DESIGN/ MARKET STUDY/ FABLAB PROPOSAL/ DIGITAL

MANUFACTURING.

ABSTRACT


1

1. INTRODUCCIÓN

La Universidad Central del Ecuador al ser una entidad pública depende

económicamente del estado, además está sujeta a políticas y programas públicos, por ende, la

asignación de capital está dada por el presupuesto general del Estado, cuya formulación y

ejecución se basa en el “Plan Nacional del Buen Vivir” (Asamblea Constituyente, 2008).

Es así que en el Plan Nacional del Buen Vivir 2017 – 2021 (Consejo Nacional de

Planificación, 2017, pág. 31) en su sección de visión a largo plazo, indica que “Se debe

profundizar el impulso a la productividad, la diversificación productiva y la bío-economía.”.

Además, analizando los objetivos del Plan Nacional del Buen Vivir es evidente que este

proyecto concuerda con el objetivo número cinco de este documento, que titula “Impulsar la

productividad y competitividad para el crecimiento económico sustentable de manera

redistribuida y solidaria”, donde se indica que:

Para este gobierno el ser humano no es un factor más de producción, sino el fin

mismo de esta; es decir que debe tener supremacía sobre el capital. Por esta razón, es

fundamental erradicar la pobreza y extrema pobreza de manera sostenible, a través de

la generación de manera sostenible, a través de la generación de trabajo de calidad

con remuneraciones dignas y seguridad social, lo que implica desarrollar una

economía que incorpore mayor conocimiento y capacidad de innovación. (Consejo

Nacional de Planificación, 2017, pág. 72).

Por otro lado, los proyectos universitarios se alinean con las metas al 2021 de este Plan como,

por ejemplo, la de “promover la investigación, la formación, la capacitación, el desarrollo y la

transferencia tecnológica, la innovación y el emprendimiento, en articulación con las


2

necesidades sociales, impulsando el cambio de la matriz productiva.” (Consejo Nacional de

Planificación, 2017, pág. 74)

Mientras, en la sección de criterios para orientar la asignación de recursos públicos y la

inversión pública expresa que se priorizará aquellos proyectos que: “Generen de

complementariedad con iniciativas privadas donde exista una vinculación entre el sector

público y privado en busca de desarrollo y crecimiento económico, mediante la generación de

corresponsabilidad y oportunidades de negocios.” (Consejo Nacional de Planificación, 2017)

Es notorio que estos lineamientos antes mencionados surgen apoyados por la constitución

ecuatoriana tratando de incentivar el cambio de la matriz productiva, buscando un

fortalecimiento del sector industrial; para lograr esto, una idea con gran potencial es la

introducción de la fabricación digital en el país, tema que a nivel global está en auge, lo que

supondría un adelanto tecnológico a la hora de materializar prototipos y fabricar nuevos

modelos de piezas o diseños de productos; siendo este un método con grandes beneficios en

comparación a las técnicas actuales utilizadas, aspirando así que las industrias, empresas y

emprendimientos se posicionen de manera sólida en el mercado actual, buscando

oportunidades de expandirse a nivel global.

Este pensamiento se sustenta en los estudios realizados por la (Fundación Telefónica, 2014)

donde se menciona como las nuevas tecnologías de fabricación difieren en relación a las

premisas básicas de la producción tradicional e impulsan nuevas posibilidades para la gestión

de ideas de negocio. Una de las diferencias fundamentales entre ambos modelos de

fabricación (digital y tradicional), es que en la fabricación digital no existen economías de

escala, se afirma que cada vez que una máquina fabrica un elemento, reinterpreta los datos

digitales del producto, por lo que si cada elemento que se va a producir incorpora diferencias,

este hecho no supone un coste añadido en la fabricación.


3

Ahora bien, para entender de mejor manera lo que es la fabricación digital, la empresa

(Siemens Industry Software, 2018) la define como el uso de un sistema integrado, basado en

ordenador, compuesto de la simulación, visualización en tres dimensiones (3D), análisis y

herramientas diversas de colaboración para crear definiciones de productos y procesos de

fabricación, simultáneamente.

Mientras que la Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Sevilla (Sanchez Jimenez, s.f) a

través de su laboratorio de fabricación digital, EHCOFAB, define la fabricación digital como

una “convergencia del uso de prácticas CAD (Diseño Asistido Por Computadora) y CAM

(Producción Asistida Por Computadora) con maquinaria CNC (Control Numérico

Computarizado) para producir elementos, combinando la flexibilidad de lo individualizado y

bajo costo de producción”.

Por último, FabFoundation (FabFoundation, 2018), que es una organización sin fines de lucro

formada en el 2009 para facilitar y apoyar el crecimiento de la red internacional de

laboratorios de fabricación digital. Cuya misión es proporcionar acceso a las herramientas, el

conocimiento y los medios financieros para educar, innovar e inventar utilizando tecnología y

fabricación digital para permitir que cualquiera pueda hacer (casi) cualquier cosa, y así crear

oportunidades para mejorar vidas y medios de vida en todo el mundo. Esta organización en su

página web oficial define a un laboratorio de fabricación digital como una plataforma para el

aprendizaje y la innovación: un lugar para jugar, crear, aprender, orientar, inventar. Además

debe estar constituido por herramientas electrónicas y de fabricación de grado industrial, listas

para usar, envueltas en programas de código abierto escritos por investigadores del Centro

para Bits & Atoms del MIT, centro de investigación del cual se hablará en capítulos

siguientes.


4

Ahora bien, una vez entendido lo que es la fabricación digital se puede afirmar que un

laboratorio de fabricación digital (FabLab), es un lugar donde se experimenta y se practica

con la tecnología antes mencionada, con el objetivo de utilizar máquinas de última generación

destinadas a la creación de objetos y a la construcción de maquetas a partir de las tecnologías

digitales.

Al hablar de las principales técnicas de fabricación que utilizan los FabLab, se puede hablar

de dos principales las cuales son:

Manufactura Aditiva.- La cuál consiste en la concepción de objetos mediante el agregado

sucesivo de capas de material, todo esto para lograr crear volúmenes, los procesos que siguen

este principio son; Estereolitografía, deposición fundida, sinterizado selectivo por láser,

inyección de aglutinantes, por fotones, objetos laminados, etc. (Red Gipuzkoa 4.0 de

Fabricación Avanzada)

Manufactura Sustractiva.- Que consiste en la formación de objetos mediante la remoción o

sustracción de material, pudiendo este ser devastado o también cortado, estos métodos son por

ejemplo: el fresado, el corte por láser, plasma, cuchillas, inyección de agua, torno, CNC, etc.

(González, 2010)

Con esta breve explicación del panorama, se puede justificar la ambiciosa idea que ha surgido

en los directivos de la Universidad Central del Ecuador de la implementación de un

laboratorio de fabricación digital que esté a cargo de la carrera de Ingeniería en Diseño

Industrial; el ámbito económico estaría financiado por el estado puesto que este proyecto se

encuentra en los lineamientos propuestos en el Plan Nacional del Buen Vivir, además de que

tiene como objetivo el impulsar la producción de la industria ecuatoriana por medio de la

utilización de tecnología de punta en la creación de nuevos diseños o productos.


5

Ahora, la carrera de Ingeniería en Diseño Industrial que oferta la Facultad de Ingeniería

Ciencias Físicas y Matemática de la Universidad Central del Ecuador, ha venido

fortaleciéndose en los últimos años gracias a su formación académica, puesto que las áreas

que se potencian dentro de su malla curricular son: el diseño y concepción de productos,

innovación mediante la aplicación de tecnologías de diseño, proyectos ligados a la

sustentabilidad y por último el emprendimiento con nuevos productos o servicios. Por lo que

se deja en evidencia que la implementación de un FabLab que esté a cargo de esta carrera,

serviría de gran apoyo para proyectos futuros en cada una de las áreas antes mencionadas,

además de que contemplaría la apertura de nuevas líneas de investigación académica.

Pero para afianzar la idea de la creación de este laboratorio se debe antes comprobar su

rentabilidad y sostenibilidad en el tiempo, por lo que es absolutamente necesario realizar un

estudio de factibilidad previo a su implementación; para (Martinez, 1994) un estudio de

factibilidad “Es un análisis comprensivo de los resultados financieros, económicos y sociales

de una inversión.” Mientras que, (Williamson, 2000) “el propósito de un estudio de

factibilidad es determinar si una oportunidad de negocio es posible, práctica y viable. Un

estudio de viabilidad les permite tomar una mirada realista tanto en positivo como negativo

aspectos de la oportunidad.” Además, se indica que el proceso de definir un nuevo negocio es

crítico puesto que una decisión equivocada en este punto a menudo conduce a un fracaso

empresarial. Solo el 50% de los start ups todavía están en el negocio después de 18 meses, y

solo 20% están en el negocio después de 5 años.


6

2. CAPÍTULO I – PLANTEAMIENTO DEL PROYECTO

2. 1. Antecedentes del Problema

Los FabLabs son una red de espacios tecnológicos, el primer registro de su creación

fue en el 2005 con en el entorno del Instituto Técnico de Massachusetts(MIT) con su Media

Lab, el cual poseía la idea de permitir el aprendizaje mediante el uso de una amplia serie de

herramientas de diseño y fabricación, cobrando poco o nada y gestionados por ONG locales,

(Grupo Durga, 2013), esta idea tuvo tanto éxito que pronto se comenzó a expandir a nivel

mundial al principio únicamente a nivel académico para después continuar a nivel de

particulares.

Según (Cavalcanti, 2013) Un FabLab está formado por un conjunto de herramientas y equipos

capaces de trabajar materiales mediante instrucciones computarizadas para conseguir objetos

en 3D con especificaciones exactas.

En Latinoamérica no es hasta el año 2007, que se incorpora un conjunto de técnicas de

producción emergentes, generada por tres situaciones (Blikstein, 2013):

• Experiencia de los estudiantes de licenciaturas, maestrías y doctorados en el exterior

que retornan a sus países de origen y promueven su experiencia con las tecnologías de

fabricación digital a terceros.

• Experiencia académica fuera de la región.

• Aprendizaje independiente de estudiantes y docentes.

Estas experiencias se desarrollaron en el área académica, contrario al desarrollo del uso de las

tecnologías de fabricación digital en Estados Unidos o Europa, que fueron promovidas desde

y hacia la práctica profesional (Blikstein, 2013). En términos generales, para Europa y


7

Norteamérica, el camino hacia el uso de tecnologías de fabricación digital ha sido el de “una

evolución sostenida, de tal modo que su adopción fue el modo lógico de responder a las

circunstancias” (Waisman, 1995) caso contrario a lo que ocurrió en Latinoamérica, donde “la

alta tecnología se transformó en el símbolo del progreso y su utilización devino en signo

inequívoco de una modernidad aparente” (Waisman, 1995). Mientras que en los países del

hemisferio norte se da por hecho la relación entre la fabricación personal y la computación

como herramientas de desarrollo de sus procesos (Gershenfeld, 2005), en los países en vías de

desarrollo, la mayoría de los países de la región latinoamericana, dependen del consumo

masivo de un producto en lugar que cada usuario los fabrique; es por esto que surge la

iniciativa del funcionamiento de los FabLabs, que busca potenciar el poder creativo de las

personas, que actualmente forman conglomerados de consumidores pasivos, cuyo papel

principal es decidir su selección sobre un grupo de productos previamente producido por

terceros.

El proceso de implementación de los laboratorios de fabricación digital se ha desarrollado de

manera más intensa en Sudamérica, siendo especialmente acelerado en Argentina, Uruguay,

Paraguay, Chile y Brasil que en el resto de los países del área; mientras que, en

Centroamérica, el desarrollo de estos centros ha despuntado especialmente en Costa Rica y

Panamá. (Blikstein, 2013).

Ahora según el estudio publicado en la revista “Integración y Comercio” en su edición

número 39 (INTAL, 2016), donde además de afirmar que los laboratorios de fabricación

digital prometen generar una tercera revolución industrial con profundas consecuencias para

la manufactura, el comercio y el consumo; también muestra algunos datos cuantitativos de

este tema a nivel mundial, entre los principales se tiene:


8

• El mercado mundial de la fabricación digital alcanzará una inversión aproximada de $

16 200 000 000 para este 2018.

• Se estima que se vendieron 217 000 impresoras 3D en el 2015, siento esta cifra el

doble que en el 2014.

Para el 2016 se contabilizaron más de 440 centros de fabricación digital en todo el planeta, de

los cuales más de 40 están localizados en América Latina.

Mientras que por su lado el informe de (Fontrodona Francolí, 2014) titulado “Estado actual y

perspectivas de la impresión en 3D”, indica que:

• Se prevé que las ventas totales de maquinaria de impresión 3D podría llegar a los

$ 100 000 000 000 en 2020, puesto que existen segmentos que crecen a ritmos

superiores del 30% anual.

• El porcentaje de la industria manufacturera que dispone de equipos de fabricación

aditiva era del 27% en Italia y de menos del 10% en Francia, Alemania y España;

para el 2016, se estimó que estos datos podrían llegar al 38% en Italia, al 20% en

Alemania y al 13% en España.

• IBM prevé que los costes de imprimir en 3D caerán un 79% en los próximos cinco

años y un 92% en la próxima década.

Una vez que se tiene una perspectiva más clara de los laboratorios de fabricación digital, es

momento de pasar a los detalles del estudio de factibilidad, así se tiene que:

Para (Martinez, 1994) un estudio de factibilidad económica se refiere a los recursos

económicos y financieros necesarios para desarrollar o llevar a cabo las actividades o

procesos y/o para obtener los recursos básicos que deben considerarse son el costo del tiempo,

el costo de la realización y el costo de adquirir nuevos recursos. Un estudio de factibilidad


9

debe representar gráficamente los gastos y los beneficios que acarreará la puesta en marcha

del sistema, para tal efecto se hace uso de la curva costo-beneficio.

Mientras que (Williamson, 2000) sugiere la siguiente estructura para realizar el estudio de

factibilidad:

• Estudio de Mercado

• Estudio Técnico de Producción y Ventas

• Costos

• Organización

• Estudio Financiero

• Flujo de Caja

• Índices de Evaluación de Proyecto

• Conclusiones

2. 2. Planteamiento del Problema

En la actualidad, el uso de tecnología de punta para hacer más fácil el diario vivir del

ser humano es una realidad; el ámbito industrial no ha sido la excepción, cada día nuevas

metodologías ingresan a las líneas de producción para optimizar los procesos y mejorar los

productos, una de estas nuevas técnicas es la fabricación digital, la cual ha ido ganando

terreno frente a los métodos convencionales gracias a su eficiente desempeño y ahorro de

recursos; lastimosamente en el Ecuador la implementación de estas nuevas técnicas de

fabricación se han visto obstaculizadas por la falta de información sobre el tema o por la

ausencia del equipo apropiado.

Es así que la Universidad Central del Ecuador se ha percatado de esta problemática y ha

propuesto la idea de crear un laboratorio de Fabricación Digital dentro de sus inmediaciones,


10

esto con el fin de fortalecer el conocimiento teórico de sus estudiantes, además de proveer de

sus servicios a empresas y particulares en todo el país. Pero para realizar la implementación

de este laboratorio, es necesario previamente realizar un estudio que demuestre la viabilidad

del proyecto.

2. 3. Formulación del Problema

¿Es factible y viable en los próximos 10 años, la implementación de un laboratorio de

fabricación digital dentro de la Universidad Central del Ecuador, el cual oferte un modelo de

servicios atractivos para las empresas, industrias y otros potenciales usuarios dentro del país?

2. 4. Justificación

Es absolutamente pertinente realizar un estudio de factibilidad previo a la

implementación de un laboratorio de fabricación digital, ya que si bien es cierto, estos

métodos son el futuro de la industria; pero lastimosamente esto no asegura que un modelo de

negocio basado en estas tecnologías llegue a tener el éxito esperado, ni tampoco que sus

ingresos sean los suficientes para sobrellevar los gastos operativos y la inversión inicial.

Para esto, es necesario realizar un estudio de mercado, con el cual se obtendrá datos reales de

la competencia y de los potenciales consumidores, lo que ayudará a construir una propuesta

sólida de laboratorio con un modelo de negocio eficiente; por último se debe estimar las

ganancias de los próximos años con lo que se determinará la rentabilidad del proyecto.

Además cabe recalcar que para la carrera de Ingeniería en Diseño Industrial, la fabricación

digital se ha convertido en un pilar esencial dentro de su plan curricular, esto gracias a su

exponencial desarrollo y expansión a nivel mundial. Por lo que la idea de implementar un


11

laboratorio de estas características ayudaría a sus estudiantes a consolidar los conocimientos

teóricos con la aplicación práctica, además se podría colaborar en conjunto con otras carreras

de la universidad al realizar proyectos de investigación o en trabajos que se necesite del uso

de esta tecnología.

2. 5. Objetivo Principal

Desarrollar el estudio de factibilidad de implementación de un laboratorio de

fabricación digital a cargo de la carrera de Ingeniería en Diseño Industrial de la Universidad

Central del Ecuador.

2. 6. Objetivos Secundarios

• Estudiar el mercado de consumidores, abastecedores y competidores, obteniendo datos

relevantes para determinar los costos específicos del proyecto.

• Realizar una propuesta de adquisición de equipos y layout que sirva de referencia en la

adecuación del local.

• Proponer un plan de negocio acorde a las aptitudes de la carrera de ingeniería en

Diseño Industrial y a las necesidades del mercado actual, para hacer frente a la

competencia existente en el país.

• Realizar el estudio financiero que permita determinar la factibilidad de

implementación del proyecto.

2. 7. Alcances y Limitaciones de la Propuesta

• El estudio de mercados se lo realizará exclusivamente dentro del territorio nacional,

excepto en el estudio del mercado abastecedor que contará con propuestas

internacionales.


12

• Se va a presentar un plano y una animación digital de la propuesta de laboratorio de

fabricación digital.

• Se va a construir una propuesta de adecuación del local (layout), propuesta de

adquisición de máquinas y una propuesta de programa de mantenimiento

(programado, overhaul y en uso).


13

3. CAPÍTULO II – MARCO REFERENCIAL

3. 1. Marco Metodológico

En un estudio de factibilidad es notorio que se debe trabajar tanto en la recolección de

datos numéricos como también de datos escritos, por este motivo se debe utilizar una

metodología que permita trabajar tanto con información cualitativa como también con

cuantitativa al mismo tiempo, es así que según (Roquet, 2007) propone una secuencia de

pasos donde sugiere comenzar por identificar el área problemática, captar la mayor cantidad

de información para formular el problema y sus objetivos, además de la fabricación de una

hipótesis para después comenzar con la investigación como tal, continuando con la selección

de escenarios para la recolección de datos, mismos que serán analizados y por último cerrar

con las conclusiones y el informe final de la investigación, este proceso se lo puede asimilar

de mejor manera en la Figura 1.

Figura 1: Proceso de investigación, metodología cuanti-cualitativa

Fuente: (Roquet, 2007) Adaptada


14

Además también se pretende utilizar métodos como:

• Deductivo.- Donde, por medio de la unificación de ideas se obtiene un concepto de

veracidad; es un proceso en el cual a través de afirmaciones generales se llegan a

afirmaciones específicas, es decir, si las premisas del razonamiento deductivo son

verdaderas, las conclusiones también lo serán. (Laurus, 2006)

• Inductivo.- Método originalmente planteado por Francis Bacon (1561- 1626) quien

afirmaba que los investigadores podían realizar conclusiones generales basándose en

hechos recopilatorios mediante observación directa; en otras palabras las

observaciones percibidas sobre los fenómenos particulares de una clase, se pueden

generalizar para los fenómenos de la clase completa. (Laurus, 2006)

• Método Descriptivo.- Se da a través de una exposición narrativa, numérica o gráfica,

la cual ha sido trabajada exhaustivamente con la observación directa, consiguiendo

alto nivel de detalles que facilitan la toma de decisiones y la obtención de

conclusiones. (Abreu, 2014)

• Método Analítico.- Método por el cual se obtiene realidades, distinciones,

conocimientos y clasificaciones que se relacionan entre sí para crear una realidad, es

decir, se realiza la investigación hasta llegar a los distintos elementos esenciales del

fenómeno. Después se puede aplicar el método comparativo, permitiendo obtener

principales relaciones de causalidad existentes entre las variables. (Abreu, 2014)

• Método Comparativo.- Se lleva a cabo de manera crítica, consiste en establecer

distinciones o similitudes entre sucesos o variables, comparándolas con resultados o

estudiados den otras investigaciones. (Abreu, 2014)


15

3. 2. Marco Legal

Al ser este un proyecto dentro de una universidad pública que responde a reglamentos

estatales, la propuesta de laboratorio que se va a plantear posteriormente debe basarse en

normativas nacionales, este es el caso de la adquisición de bienes, insumos y firmas de

contratos, mismos que estarán acorde a las normas proporcionadas por la “Ley Orgánica Del

Sistema Nacional De Contratación Pública”; mientras que para la adecuación del laboratorio,

se emplearán las normativas del “Reglamento De Seguridad Y Salud De Los Trabajadores Y

Mejoramiento Del Medio Ambiente De Trabajo” también conocido como Decreto Ejecutivo

2393; por último, también se pondrá en práctica los estatutos del “Reglamento de Seguridad y

Salud Ocupacional” propio de la Universidad Central del Ecuador.

Es así que en la “Ley Orgánica Del Sistema Nacional De Contratación Pública” (Instituto

Nacional de Contratación Pública, 2008) con Registro Oficial Suplemento 395 firmado el 04

de Agosto de 2008, cuya última modificación fue el 09 de Diciembre de 2016, indica que:

Contratación Pública.- Se refiere a todo procedimiento concerniente a la adquisición

o arrendamiento de bienes, ejecución de obras públicas o prestación de servicios

incluidos los de consultoría. Se entenderá que cuando el contrato implique la

fabricación, manufactura o producción de bienes muebles, el procedimiento será de

adquisición de bienes. Se incluyen también dentro de la contratación de bienes a los

de arrendamiento mercantil con opción de compra (pág. 4).

La propuesta de adquisición de insumos para el laboratorio de fabricación digital estará

acorde al proceso que detalla la normativa antes mencionada, que a breves rasgos indica que:

una propuesta debe entrar a concurso, las ofertas se suben al portal de compras públicas, estas

cotizaciones, se analizan de acuerdo a los requerimientos preliminares, se aprueba la mejor


16

opción de compra, pasa por una última revisión y se ejecuta mediante un contrato. (Instituto

Nacional de Contratación Pública (INCP), 2008).

Además esta propuesta de FabLab estará acorde a las normas que prescribe el “Reglamento

De Seguridad Y Salud De Los Trabajadores Y Mejoramiento Del Medio Ambiente De

Trabajo (Ministerio de Trabajo y Ministerio de Salud Pública, 2015), donde detalla que los

nuevos proyectos deben prever riesgos y brindar las medidas necesarias tanto en higiene

como en seguridad, a trabajadores y usuarios, evitando así accidentes y enfermedades

laborales; cabe recalcar sus recomendaciones sobre el uso de equipos de Protección

Personal(EPP) al momento de trabajar con sustancias corrosivas y calientes, además de sus

consejos para fijación e instalación de maquinaria, manejo de herramientas manuales,

sugerencias sobre ergonomía, prevención de incendios, señalética, organización y salidas de

emergencia, etc. Con lo que se logrará un ambiente de seguridad en cada punto físico de este

laboratorio.

Esto es apoyado por el “Reglamento de Seguridad y Salud Ocupacional” propio de la

Universidad Central del Ecuador (Moya Soria, 17 Noviembre 2017), que además de coincidir

con las afirmaciones del anterior párrafo, agrega que: “la Universidad Central del Ecuador

debe garantizar la seguridad en cualesquiera de las labores que se realice dentro de la

institución, estas acciones deben ejecutarse en un ambiente de trabajo adecuado que

garanticen su salud, seguridad y su bienestar mental y físico: tanto para estudiantes,

profesores o trabajadores.” El ente regulador que verifica y ejerce presión para cumplir estos

objetivos se llama “Comité de Seguridad y Salud”, a quienes además se les puede solicitar

que den capacitaciones o charlas informativas sobre temas inherentes y por último hace una

recomendación que ante cualquier accidente laboral, los afectados deben acercarse al centro

médico de la institución donde se les proporcionara la ayuda especializada.


17

Por último, la propuesta que se va a presentar estará acorde a las sugerencias dadas por

FabFoundation, declaradas en su página web oficial (FABFOUNDATION, 2018), que

aunque no es una normativa oficial, proporciona consejos para el óptimo funcionamiento de

un laboratorio de estas características; además de suministrar recomendaciones sobre la

adquisición e instalación de máquinas, hardware, control de inventario y materiales, etc.

3. 3. Importancia de los Laboratorios de Fabricación

En el libro “The Decentralized and Networked Future of Value Creation“, (Jan-Peter

Ferdinand, 2016) se habla del gran impacto que ha adquirido la tecnología en la creación de

valor, además hace hincapié sobre la íntima relación entre la sociedad y los procesos de

prototipado en 3D, donde los laboratorios de fabricación digital se han convertido en

entidades en la cuales todo aquel que esté dispuesto a capacitarse, puede innovar y fabricar

productos que se ajusten a sus demandas personales.

Para comprender el nivel de desarrollo que la fabricación digital ha alcanzado, es de vital

relevancia comprender como la están utilizando otros países, que proyectos están en marcha y

que resultados se han logrado obtener.

Así por ejemplo tenemos los datos de un artículo científico (Herrera, 2014), que trata el tema

de los laboratorios de fabricación digital a nivel de Latinoamérica, e informa que al rededor

del 2007, se empiezan a formalizar iniciativas en diferentes universidades de la región como

parte de investigaciones de grupos académicos, quienes han trabajado en varios proyectos con

resultados muy interesantes que abarcan desde máquinas de prototipado rápido de uso en

biomedicina, generación de energía con sistemas alternativos, automatización de procesos y

estructuras arquitectónicas complejas.


18

Mientras que a nivel mundial, importantes empresas demandan los servicios de estos

laboratorios de fabricación digital en proyectos como:

• “En los Juegos Olímpicos de 2012, el equipo masculino japonés de esgrima obtuvo la

medalla de plata, los mangos de su espadas fueron hechos a medida, lo cual les

proporcionaba un mejor agarre y manejo del arma, este proyecto fue realizado por

investigadores de la Universidad de Tsukuba mediante el uso de impresión 3D.”

(Fontrodona Francolí, 2014)

• “Boeing utiliza impresoras 3D para hacer unas 200 piezas para 10 tipos de aeronaves.

Un F-18 contiene más de 90 componentes impresos, según investigadores de

EADS, componentes de aviones o satélites construidos en 3D utilizando polvo

de titanio pueden ser tan resistentes como los maquinados, pero usan sólo un

10% de la materia prima necesaria comparado con el sistema tradicional”.

(Fontrodona Francolí, 2014)

• “La mayor parte de fabricantes de escuderías de Fórmula 1 y moto GP utilizan

la fabricación aditiva para la obtención de componentes de diseño o

prototipos, de herramientas de producción y de componentes finales embarcados

en sus vehículos.” (Fontrodona Francolí, 2014)

• En el sector de la medicina, la fabricación digital tiene un sinfín de aplicaciones así

por ejemplo, el grupo internacional CORE3D (Fontrodona Francolí, 2014), que abraza

todas las fases de la elaboración de prótesis dentales personalizadas, cuyo proceso va

desde: un escaneo digitales intraoral, hasta el diseño y producción de piezas con

tecnología 3D y nuevos materiales. Mientras que en el FabLab de San Diego se

encarga de fabricar prótesis personalizadas, además la Fundación CIM ha logrado

reproducir tumores con materiales blandos, los cuales servirán para realizar prácticas

de operaciones.


19

• Con la tecnología de la fabricación digital se prevé una multiplicación de las

posibilidades de personalización para todo tipo de productos de consumo, como por

ejemplo juguetes, confección, calzado, accesorios, industrias creativas, muebles y

decoración.

3. 4. Servicios que Presta un FabLab

Según un informe recuperado de la página oficial del FabLab de la (Universidad de

Monterrey, 2018) afirma que los servicios que se prestan en sus instalaciones son: cursos de

capacitación, asesoría en proyectos de diseño y fabricación digital, desarrollo tecnológico,

desarrollo de productos y desarrollo de iniciativas de tecnología. Además, servicios de corte e

impresión 3D.

Por su parte, en la investigación de (Emy Hernández, 2017) donde se indica que en general

los centros que prestan el servicio de fabricación digital poseen en su gran mayoría los

siguientes servicios:

• Fabricación y Producción.- Aquí se destaca el uso de todas las herramientas que posee

el laboratorio para modelar y conformar un prototipo en 3 dimensiones, basado en las

especificaciones dadas por los clientes.

• Consultoría.- El personal debe estar apto para brindar asesoría técnica a estudiantes,

emprendedores y empresas para el óptimo desarrollo de sus productos, esto incluye

también el alquiler de espacios para la elaboración de sus proyectos.

• Educación.- Se debe realizar cursos, talleres, capacitaciones y demás eventos donde se

pueda enseñar a cerca de las diferentes técnicas de fabricación digital tanto a

estudiantes como también a personas particulares.


20

Ahora bien, si se enfoca la mirada dentro del Ecuador, se puede afirmar que en los últimos

años se ha ido introduciendo la idea de los laboratorios de fabricación digital, es así que se

posee información de que existen algunos locales dentro del país, equipados con instalaciones

afines al tema, estos son: Bacteria Lab, FabLab ZOI de IMPAQTO, AsiriLab ESPOL, FabLab

Yachay, entre otros.

Se ha revisado sus páginas web oficiales y se puede afirmar que sus esfuerzos van enfocados

a talleres y cursos referentes a la fabricación digital, mientras que al hablar de sus proyectos

se puede decir que en su mayoría, sus trabajos se centran en diseño de mobiliario, réplicas de

figuras, ingeniería inversa, maquinado en madera, entre otras. Lamentablemente estos

proyectos no han sido relevantes para la sociedad y no han tenido el impacto esperado,

además se debe reconocer que las áreas de innovación e investigación en estas instalaciones

están abandonadas.

3. 5. Conceptos Importantes

Antes de ingresar con mayor profundidad a temas de maquinaria y programa

utilizados dentro de un FabLab, es pertinente dar algunos conceptos que son claves para

continuar con la investigación.

Modelado.- Según (Ramírez, 2012), es el proceso de modelar, dibujar, ilustrar, diseñar una

representación más detallada de la realidad. Este hecho puede ser en 2 o 3 dimensiones,

pudiendo ser presentado en papel como en programas computacionales.

CAD.- Siglas de palabras en inglés que sirve para expresar el diseño asistido por computadora

(Computer Aided Design), por ende, los programas CAD utilizan comandos especializados

para la creación de nuevos diseños a detalle, particularmente en lo relacionado


21

con el dibujo de piezas, ensamble de conjuntos, verificación dimensional, cálculo del

volumen de materiales, etc. (Ramírez, 2012)

CAM.- Siglas de palabras en inglés cuya traducción es manufactura asistida por computadora

(Computer Aided Manufacturing), es decir, una vez modelado el objeto a prototipar, estos

programas ayudan a obtener un código y la secuencias de pasos que las máquinas utilizan

para poder elaborar estos modelos a través del maquinado. (Ramírez, 2012)

Prototipo.- Es una versión real en tres dimensiones de un modelo, diseño o boceto, este debe

poseer todas las características necesarias para probar su funcionamiento, lo que ayudará a

visualizar su desempeño y posibles mejoras.

Manufactura Aditiva.- Para (Fontrodona Francolí, 2014) la concepción de productos a través

de este método se da por la deposición micrométrica y precisa de material por capas, una

encima de otra hasta formar un sólido.

Impresión 3D.- Método de obtención de piezas creadas en un solo paso, capa por capa. Esta

técnica recibe el nombre de fabricación “aditiva”, pues se lleva a cabo mediante la adición de

materia, donde el objeto cobra forma a medida que las capas se solidifican. (Luyt, 2014) Los

materiales más utilizados para la impresión 3D son:

PLA, ácido poliláctico, es un polímero constituido por moléculas de ácido láctico, con

propiedades semejantes a las del tereftalato de polietileno (PET), pero este material posee la

característica que es biodegradable.

ABS acrilonitrilo butadieno estireno, o ABS por sus siglas en inglés, es un plástico muy

resistente al impacto muy utilizado en automoción y otros usos tanto industriales como

domésticos.


22

Manufactura Sustractiva.- Para el mismo autor (Fontrodona Francolí, 2014), esta fue la

primera técnica de manufactura, data desde el 6000 A.C. aproximadamente, donde a partir de

un bloque macizo se va retirando sucesivamente pequeñas cantidades de material hasta

obtener la forma deseada, en la actualidad a este método también se lo llama por arranque de

viruta.

Maquinado.- Es un proceso por el cual una pieza original circunscribe la geometría final, por

lo que el material sobrante es arrancado en forma de viruta por métodos mecánicos, entre los

principales métodos tenemos: el torno, la fresa, el taladro, la lima, etc. (Amestoy, 2007).

Fresadora CNC.- Es una máquina que se utiliza para mecanizar por medio del movimiento de

una herramienta rotativa de varios filos de corte (fresa), ahora bien CNC, son las siglas de

control numérico computarizado, por ende un fresadora CNC implica que es una máquina de

desbaste controlada por computadora. (Bavaresco, 2007)

Torno CNC.- Para (Bavaresco, 2007), esta máquina – herramienta realiza trabajos de

maquinado rotativo con una sola herramienta de corte guiada por un control numérico

computarizado, esta puede ser vertical u horizontal.

Centro de Maquinado.- Es una máquina destinada para realizar procesos de arranque de viruta

(torneado, fresado, taladrado, limado, etc.) con la cual se obtienen piezas bajo

especificaciones exactas en diferentes materiales.

Ingeniería inversa.- Método por el cual se analiza un sistema para para identificar sus

componentes relaciones, además de crear las representaciones del sistema en otra forma o en

un nivel de abstracción más alto. (Melvin, 2003)


23

Escáner 3D.- Es un dispositivo por el cual se analiza objetos y entornos para obtener datos de

su forma y de su apariencia; estos datos por lo general son una nube de puntos que sirven para

extrapolar un objeto por medio de la reconstrucción digital. (Fernandez, 2014)

3. 6. Máquinas y Programas Utilizado en FabLabs

Según (Cavalcanti, 2013) un FabLab está formado por un conjunto de herramientas

que incluye: equipos electrónicos básicos, una cortadora láser, una cortadora de vinil, un

router CNC, una máquina fresadora CNC, entre otros; estos permiten a los usuarios fabricar

casi cualquier cosa luego de una breve introducción a la ingeniería y la enseñanza del diseño,

los usuarios son los responsables del manejo de la maquinaria, la limpieza del centro. Los

FabLabs tienen un conjunto muy específico de las necesidades de espacio, a menudo entre los

1,000 a 2,000 pies cuadrados, así como de las herramientas requeridas, especificados

exactamente según el modelo y tipo, el s de apoyo CAD y CAM para dichas herramientas.

La Anterior idea es corroborada por (Global Solutios Networks, 2014) donde indica que el

conjunto de herramientas de FabLabs deben incluir un cortador láser, una fresadora de control

numérico (CNC), un cortador de señales, una impresora tridimensional y herramientas de

programación seleccionadas por su relativa facilidad de uso, a diferencia de la tecnología más

avanzada.

Por último en la página oficial del FabLab (FAQ MIT, 2014) del MIT indica que su FabLab

posee una lista recomendada de instrumentos, la cual incluye desde un cortador láser para

hacer estructuras 3D a partir de diseños 2D, un gran maquina CNC, una cortadora NC, una

fresadora, impresoras 3D, una mesa de trabajo de elementos electrónicos y un conjunto de

herramientas y materiales que permiten a cualquier persona, en cualquier lugar fabricar casi

cualquier cosa. En cuanto a los programas se sugiere utilizar aquellos de código abierto, los


24

cuales si bien es cierto es posible modificar su código fuente, estos no siempre son gratis; esta

mismo principio también es sugerido por (FabFoundation, 2018).

Recapitulando se puede afirmar que, se cree prudente que un laboratorio de fabricación digital

posea:

• Fresadora CNC

• Impresoras en 3D con capacidad de utilizar diferentes tipos de materiales

• Cortadora Laser

• Escáner 3D

• Los programas específicos de cada máquina

• Computadoras

Además en cuanto a los programas, se presenta la siguiente lista y se recomienda seleccionar

a los adecuados de acuerdo a las características del laboratorio y sus proyectos a realizar.

• Solidworks

• AutoCAD

• Illustrator

• SolidCAM

• Alias

• Inventor

• 3DMax

• NX

• Catia

• Fusión 360

• Blender *

• Inkscape*

• Gimp*

• Sketchup*

• Antimony*

• Cura*

* Programa de código libre.


25

4. CAPÍTULO III – ESTUDIO TÉCNICO

4. 1. Estudio de Mercados

En el presente capítulo trata sobre la recopilación de datos acerca de las diferentes

secciones del mercado que influyen dentro de este proyecto, para el autor (Nuñez Jimenez,

1997) al mercado se lo puede definir como el resultado del encuentro de personas u

organizaciones que demandan u ofrecen bienes o servicios y el cual se expresa en el

establecimiento de un precio, en un lugar y tiempo determinado.

Es un método por el cual se busca averiguar la respuesta del público ante un producto o

servicio, con el fin de plantear una estrategia de mercado adecuada. De acuerdo con

American Marketing Association “la investigación de mercados es la función que vincula al

consumidor, al cliente y al público con el comercializador a través de la información, misma

que se utiliza para identificar y definir las oportunidades y problemas de marketing.” (Franco,

Sanchez, & Vente, 2016)

Ahora bien, los tipos de mercados que intervienen en este estudio de factibilidad son: el

consumidor, el competidor y el abastecedor; mismos que serán estudiados posteriormente.

4. 2. Definición de Mecanismos de Levantamiento de Datos

En la presente sección se va a definir cuáles serán los métodos adecuados para

recopilar la información necesaria para el proyecto, además de dar breves definiciones de

cada uno, así tenemos:

4. 2. 1. Fuentes de información

Fuentes de Información Primaria.- Generalmente es más costosa y muchas veces requiere

del personal capacitado para obtenerla, como analistas de mercados, expertos en elaboración,


26

tramitación y tabulación de encuestas. (Franco, Sanchez, & Vente, 2016). Los métodos más

comunes para la obtención de la información primaria son:

• Encuestas y entrevistas a consumidores y a distribuidores.

• Encuestas a intermediarios y centros de acopio.

• Consulta a expertos.

• Grupos de discusión.

• Cliente misterios.

Fuentes de información Secundaria.- Aquellas que reúnen la información escrita que

existe sobre el tema, ya sean estadísticas del gobierno, libros, datos de la propia empresa y

otras (Baca Urbina, 2010). Entre las razones que justifican su uso se pueden citar las

siguientes:

• Sus costos de búsqueda son muy bajos, en comparación a fuentes primarias.

• Aunque no resuelven el problema, ayudan a formular una hipótesis sobre la solución

y contribuir a la planeación de la recolección de datos de fuentes primarias.

Existen dos tipos de información de fuentes secundarias:

1. Ajenas a la empresa, como las estadísticas de las cámaras sectoriales, del gobierno, las

revistas especializadas, etcétera.

2. Provenientes de la empresa, como es toda la información que se reciba a diario por el

solo funcionamiento de la empresa, como son las facturas de ventas. Esta

información puede no sólo ser útil, sino la única disponible para el estudio. (Baca

Urbina, 2010).


27

4. 2. 2. Recopilación, tratamiento y análisis de datos

En cuanto a la metodología para la investigación se recomienda la secuencia de tres pasos

que se detallan a continuación:

1. Diseño, recopilación y tratamiento estadístico de los datos.- Se debe idear que método

usar, al decidir si la fuente es primaria o secundaria se debe tener en cuenta que es

distinto el tratamiento estadístico de ambos tipos de información. (Baca U., 2013)

2. Procesamiento y análisis de los datos.- Una vez que se cuenta con toda la información

necesaria proveniente de cualquier tipo de fuente, se continúa con el procesamiento y

análisis. Recuerde que los datos recopilados deben convertirse en información útil

que sirva como base en la toma de decisiones, por lo que un adecuado procesamiento

de tales datos es vital para cumplir ese objetivo. (Baca U., 2013)

3. Informe.- Ya que la información se ha procesado adecuadamente, sólo falta que el

investigador rinda su informe, el cual deberá ser veraz, oportuno y no tendencioso.

(Baca U., 2013).

4. 2. 3. Encuesta

Para (IGAPE, 2011) la encuesta es un método de recolección de información que

requiere de conocimiento especializado y cuya secuencia de pasos consiste en:

• Lo primero es definir los objetivos de la encuesta, la información concreta requerida y

la población que la puede facilitar.

• Determinar el tipo de encuesta, identificar cuál es el tipo de encuesta más idónea para

llevar a cabo la investigación. La encuesta podrá ser personal, telefónica, postal o

electrónica.


28

• Diseño del cuestionario, el cuestionario es fundamental y requiere un especial

cuidado y atención. En primer lugar, debes escoger el tipo de preguntas a incluir, estas

pueden ser: preguntas cerradas, que consisten en proporcionar a la persona

entrevistada una serie de opciones para que escoja una como respuesta; o preguntas

abiertas, en las que el entrevistado no tiene por qué acogerse a unas respuestas

determinadas, sino que cuenta con total libertad.

• Calcula el tamaño de la muestra, se debe seleccionar una muestra representativa de la

población que te permita extraer generalizaciones sobre el objeto de estudio.

• El trabajo de campo, llegado este punto se debe comenzar a entrevistar a los

integrantes de la muestra seleccionada.

• Tratamiento posterior de los datos, una vez finalizado el trabajo de campo se debe

analizar la información recogida en los cuestionarios. Para ello existen diferentes

métodos.

• Análisis de resultados, una vez tratados los datos de la encuesta, manualmente o por

medio de un programa informático, el paso siguiente será el de analizar la

información con el fin de establecer generalizaciones. En la medida en que la muestra

sea representativa, se podrán hacer extrapolaciones a toda la población objeto de

estudio.

Se ha elegido el método de encuesta para estudiar el mercado consumidor, puesto que es ideal

para trabajar con universos de gran tamaño como lo es el total de empresas del país, por lo

que a través del estudio de una muestra se puede extrapolar los resultados para todas las

demás empresas.


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4. 2. 4. Proforma, factura proforma o solicitud de cotización

Este documento generalmente es solicitado por un potencial comprador, donde el ente

vendedor detalla las mercancías, precisando el precio y las especificaciones que poseen las

mismas por un determinado período de tiempo que también se señala. Este documento no

pueden extenderse libremente las mismas condiciones de oferta a un tercero, salvo que lo

acepte el vendedor. La factura proforma reviste un carácter informativo pero al mismo tiempo

implica un compromiso del oferente en el sentido de respetar las condiciones insertas por

todo el período de validez que libre y unilateralmente ha establecido. Además de su función

como documento-oferta la proforma sirve como elemento auxiliar para la obtención o

tramitación de las licencias de importación. (IGAPE, 2011)

Se ha elegido este método para el estudio de competidores, puesto que esta técnica facilita la

comparación de características entre las diferentes empresas, obteniendo así una clara idea de

las fortalezas y debilidades de cada una; además esta información servirá de guía para

construir la propuesta de plan de negocios.

4. 3. Parámetros de Investigación

Los parámetros para la presente investigación estarán sesgados de la siguiente manera:

Para el mercado consumidor abarca a las grandes, medianas, pequeñas y micro empresas,

además de personas particulares y emprendimientos a nivel nacional que busquen el servicio

de prototipado, impresión 3D, ingeniería inversa, diseño de productos y desarrollo de ideas.

Para el mercado competidor, el estudio se enfocará en las principales entidades que presten el

servicio de prototipado, impresión 3D, ingeniería inversa, diseño de productos y desarrollo de

ideas, talleres y capacitaciones de programas CAD y CAM dentro del país.


30

Por último para el mercado abastecedor, la investigación se centrará en las principales

empresas nacionales importadoras de maquinaria referente a fabricación digital, además de

empresas internacionales que publicitan sus productos con costos de envió y tiempos de

demora.

4. 4. Mercado Competidor

El comportamiento de los competidores actuales y potenciales proporciona una guía

directa e indirecta de sus intenciones, motivos, objetivos, estrategias actuales y sus

capacidades para satisfacer con eficiencia las necesidades de parte o del total de

consumidores actuales y potenciales que tendrá el proyecto, aspecto de vital importancia para

establecer estrategias que permitan desempeñarse mejor que otras empresas. (Franco,

Sanchez, & Vente, 2016)

4. 4. 1. El servicio o producto.

Lo que se pretende investigar son los diferentes servicios que se prestan dentro del

país en torno a la fabricación digital, ya sea impresión 3D en diferentes materiales, escáner

3D, prototipado, corte, talleres, capacitaciones, etc. Tomando en cuenta la calidad, su costo y

el tiempo que se demora en entregar un trabajo; cabe recalcar que existen contados locales

que se denominan FabLab en el Ecuador, mismos que poseen todos estos servicios antes

mencionado, pero para obtener mayor información se va a hacer hincapié en investigar a

locales afines que ofrecen algún servicio específico que esté ligado a la fabricación digital.

4. 4. 2. Realización de la solicitud de proforma

Por medio de las definiciones antes mencionadas y conocimientos previos se ha

construido una solicitud de proforma (Anexo 1), misma que incluye piezas con alto grado de


31

complejidad y detalle esto con el fin analizar el potencial de las máquinas, la calidad de

material, sus acabados, tamaños y demás posibles restricciones que puedan poseer los locales

a estudiar; esta solicitud de proforma ha sido enviada total o parcialmente vía correo

electrónico a los locales que presten servicios relacionados con la fabricación digital.

4. 4. 3. Tabulación de datos y análisis de las respuestas de la proforma

En base a las respuestas obtenidas del envió de proformas, se ha logrado identificar

ciertos datos relevantes para el proyecto, para empezar en la Tabla 1 se presenta información

sobre la maquinaria que poseen los talleres denominados FabLab a nivel nacional además de

algunas observaciones importantes:

Tabla 1.- Características principales de los FabLabs de Ecuador.

FabLab Impresora

3D plástico CNC

Router de

corte

Cortador

láser

Escáner

3D Otro Observación

FabLab Ecuador –

Bacteria Lab X X X X

Impresora

de resina

Aliado de

Uribe

Schwarzkopf

FabLab ZOI

(Impaqto) X X X X Torno

Su router es

de fabricación

casera

FabLab Quito

(UIDE) X X X X

Máquinas

de coser

A cargo de la

UIDE

Continúa


32

Tabla 1.- Características principales de los FabLabs de Ecuador.

FabLab Impresora

3D plástico CNC

Router de

corte

Cortador

láser

Escáner

3D Otro Observación

FabLab Yachay X X X X X

Cortador

de vinilo

y horno

de

inducción

cerámico

Único FabLab

estatal

AsiriLab ESPOL X X X Torno

Aliado de la

organización

Asiri

FabLab UTPL X X X

De uso

exclusivo de

la carrera de

arquitectura

de la UTPL

Elaborado por: Diego Pilicita

Después de haber aclarado el panorama de características que poseen los FabLabs en el país,

es prudente mencionar que existen otros lugares que aunque no poseen ese título, son locales

que brindan algún servicio relacionado con la fabricación digital, es evidente que también

forman parte de la potencial competencia, por ende para su estudio se los ha agrupado en tres

categorías, consideradas las más importantes, estas son: impresión 3D (Tabla 2), maquinado

CNC (Tabla 3), escáner 3D (Tabla 4) y extras (Tabla 5) .


33

Tabla 2.- Características de empresas que ofertan la impresión en 3D.

Empresa Materiales Tamaño Máximo

Costo mínimo

Realiza Diseños

Observación

Bacteria Lab ABS, PLA,

Resina

300 mm x 300

mm x 450 mm.

$ 5,50/hora

$8,50 /hora

Si

Cuenta con 7

impresoras de

plástico y una de

resina Form 2

FabLab ZOI PLA 230 mm x 220

mm x 205 mm. --- Si ---

FabLab Quito ABS, PLA --- --- Si ---

FabLab

Yachay PLA, ABS

250 mm x 250

mm x 450 mm.

$ 10/ h PLA

$14,5/h ABS Si

Máquina de

sandblasting para

pulir superficies

AsiriLab

ESPOL

ABS, PLA,

simulador de

madera,

nylon y fibra

de carbón

300 mm x 300

mm x 350 mm. $8/ hora Si

Tratamiento post

impresión

DROT Cuenca ABS, PLA 220 mm x 230

mm x 240 mm. $4/ hora Si

Impresión 3D en

cera para joyería

Maker group ABS, PLA 200 mm x 200

mm x 150 mm. $14/hora Si

Impresión en

resina

Crea Innova PLA 180 mm x 180

mm x 150 mm.

$2,5/ h + 10

ctvs./ g. PLA Si ---

QUBIT PLA 300 mm x 300

mm x 30 mm. $9/ hora No

Tratamiento post

impresión

Ingenius 3D ABS, PLA --- $ 3,5/ hora No ---

Continúa


34

Tabla 2.- Características de empresas que ofertan la impresión en 3D.

Empresa Materiales Tamaño Máximo

Costo mínimo

Realiza Diseños

Observación

3D Print

Ecuador PLA --- $ 7,5/ hora Si

Cuenta con 3

impresoras de

plástico

ZuriaR

impresión 3D ABS, PLA

190 mm x 190

mm x 190 mm. $5/ hora No ---

Atom electronic

Lab PLA

200 mm x 180

mm x 160 mm. $5/ hora Si ---

Matter Makers

impresión 3D PLA

300 mm x 300

mm x 350 mm. $ 7/ hora Si

Tratamiento post

impresión y 12

colores de PLA

Creaciones ED ABS, PLA 180 mm x 180

mm x 160 mm. $ 4,5/ hora No ---

Taiced 3D ABS, PLA,

resina

250 mm x 250


Tratamiento post

impresión

Proto 3D PLA 150 mm x 150

mm x 200 mm. $ 4/ hora Si ---

Impresión 3D ABS, PLA 300 mm x 300


Cuenta con 2

impresoras

Vieew 3D PLA

180 mm x 180

mm x 200 mm. $ 7/ hora Si ---

SAIS 3D ABS, PLA 220 mm x 220

mm x 200 mm. $ 6,5/ hora Si

Tratamiento post

impresión

Riplexer ABS, PLA 220 mm x 220

mm x 220 mm. $17/hora Si

Descuentos para

estudiantes

EC Makers ABS, PLA 280 mm x 340

mm x 500 mm. $2,90/hora Si

Dispone de 3

impresoras



35

Al analizar la Tabla 2 con mayor detenimiento su puede observar que:

• El PLA y el ABS son los materiales preferidos para este tipo de trabajos, ya que es de

fácil uso y abundante comercialización, además existen empresas que también

realizan impresión en resina y que además trabajan con filamentos de aleaciones

especiales, esto les proporcionaría una ventaja importante en determinados trabajos.

• Los tamaños máximos de impresión que poseen las empresas estudiadas, indican un

promedio de 23 x 24 x 26 cm. aproximadamente; lo que indica que no pueden realizar

trabajo muy grandes o deben imprimir estos proyectos por partes y luego

ensamblarlos, aunque hay que recalcar que se debe tener mucha técnica y experiencia

para realizar este proceso y no todas las figuras son aptas para realizar estos cortes.

• Existen empresas que no cuentan con un diseñador experto para realizar trabajos bajo

pedido de modelos específicos, sino que solo trabajan con diseños descargados de

internet o que los clientes deben proporcionar los modelos en el formato que ellos

soliciten, lo cual se puede calificar como una desventaja.

• La calidad de una impresión en 3D depende de varios factores como: las

características de la impresora, la calibración de la misma previo a cada trabajo, el

análisis y preparación del modelo, la resolución de la capa, la velocidad de impresión,

entre otros. Este índice de calidad determina el nivel de detalle que poseerá el modelo

una vez impreso, por lo general se puede afirmar que el nivel de calidad es

proporcional al costo de impresión y que solo algunos locales ofrecen el servicio de

post – impresión para eliminar algunos defectos.

• Por último, al hablar de precios, las empresas principalmente cobran por el tiempo de

impresión o por la cantidad de material usado; es así que el promedio de los costos

mínimos de impresión es de $ 7, 10 por hora aproximadamente.


36

Ahora de acuerdo a los datos obtenidos en la sección de la proforma en torno al maquinado

CNC se ha organizado la Tabla 3, como se muestra a continuación.

Tabla 3.- Características de empresas que ofrecen el servicio de maquinado CNC

Empresa Número

de ejes Tamaño Máximo

Costo

mínimo Observación

Bacteria Lab 3 1800 mm x 1500

mm x 400 mm.

$ 2 /metro

lineal ---

FabLab ZOI 4 600 mm x 900

mm x 250 mm. $ 20 / hora ---

FabLab Yachay 3 1200 mm x 2400

mm x 450 mm. $ 25/ hora

En el CDT YACHAI poseen

una CNC de 5,5 ejes

AsiriLab ESPOL 3 --- $16/ hora ---

DROT Cuenca 3 800 mm x 800

mm x 500 mm. $8/ hora

Para el 2019 contarán con una

CNC de 4 ejes.

INPROMAT 5 1500 mm x 1200

mm x 600 mm $15/ hora

Maquinaria industrial que

reduce el tiempo de maquinado

Mekatronik 4 1200 mm x 1000


Varias máquinas CNC, ideal

para trabajar con grandes lotes.

Metales Hidalgo 1800 mm x 2200


Centro de Maquinado

completo

Aceros del Sur 3 1500 mm x 1000

mm x 500 mm ---

Centro de Maquinado

completo

Aldan CNC 3 1200 mm x 1500

mm x 300 mm. $25/ hora ---

INJOBER 4 2200 mm x 2000

mm x 400 mm. $16/ hora Dispone de corte por plasma

Franckeeng 3 --- --- Centro de Maquinado

completo

SECOR Router 3 1500 mm x 1200


Centro de Maquinado

completo



37

Al estudiar los elementos de la tabla 3 se puede deducir que:

• La cantidad de ejes que posee la máquina es de vital importancia puesto que le

permite realizar modelos de mayor complejidad, en comparación con las CNC básicas

de 3 ejes en los cuales toca girar la pieza manualmente y recalibrar o simplemente no

existe la posibilidad de realizar trabajos con tal nivel de detalle.

• Se ha determinado que los volúmenes máximos de trabajo varían considerablemente

según el tipo de máquina que posee la empresa, si bien es cierto un mayor espacio de

trabajo puede garantizar proyectos de mayor envergadura, en muchas ocasiones se

puede trabajar una gran pieza por partes y luego ensamblarla; cabe recalcar que este

tamaño de trabajo juega un papel importante al hablar del costo de la maquinaria.

• La potencia con la cual puede devastar una CNC es un factor relevante a la hora de

realizar un proyecto, esto determina hasta cuales materiales la máquina es capaz de

trabajar.

• Por último promediando los costos mínimos de las empresas que proveen de este

servicio se obtiene un valor de $16,50 por hora de maquinado aproximadamente, cabe

recalcar que a este costo se le suma el precio de material utilizado.

Continuando con la tabulación de los datos obtenidos de la proforma, se presenta en la tabla 4

la información de las empresas que prestan el servicio de escáner 3D, método utilizado para

obtener modelos digitales de piezas reales, estos archivos pueden ser modificados a través de

programas de ingeniería inversa.


38

Tabla 4.- Características de empresas que prestan el servicio de escáner 3D.

Empresa Portátil o

de mesa Tamaño Máximo

Costo

mínimo Observación

FabLab ZOI Portátil 3000 mm x 3000

mm x 3000 m $15/ hora

Es el Kinect V1 de Microsoft

producido para XBOX 360

FabLab Yachay De mesa

150 mm. de

diámetro x 100

mm. de altura

$10 / hora Se deben retocar los defectos

con programas de diseño

DROT Cuenca De mesa 165 mm x 165

mm x 165 mm. $12/ hora ----

BSTAR Portátil 1500 mm x 1500

mm x 1500 mm. $20/ hora ----

Riplexer Portátil 500 mm x 500

mm x 500 mm. $15/hora

Escáner Sense 3D, crea

mallas poligonales con

colores originales


Al analizar la tabla 4, se puede concluir que:

• La característica de que un escáner sea portátil o de mesa está íntimamente

relacionado con el tamaño máximo de objeto que puede escanear, los instrumentos de

mesa solo pueden trabajar con objetos de dimensiones relativamente pequeñas,

mientras que los portátiles, además de trabajar con piezas pequeñas también lo pueden

hacer con cuerpos de mayor magnitud, semejantes a unos cuantos metros cúbicos.

• La calidad de la nube de puntos obtenida como resultado del escaneo depende de la

tecnología que utilice el escáner 3D, aunque en la mayoría de los casos los defectos

se pueden corregir con programas de diseño orgánico, esto implica poseer un gran

conocimiento del manejo de los mismos, además de que se invierte más tiempo para

un trabajo de mayor calidad.


39

• Por último el costo promedio mínimo del servicio de escaneo esta alrededor de $14

por hora de trabajo, esto sin incluir el valor del post procesamiento de eliminación de

defectos.

Por último se presenta la tabla 5, donde constan los datos sobre mecanismos adicionales que

poseen las empresas en torno a la fabricación digital:

Tabla 5.- Empresas y sus mecanismos adicionales de fabricación digital

Empresa Característica

Los 6 FabLabs

mencionados en la

Tabla 1

Poseen cortador y grabador láser con un costo de 50 centavos por minuto

aproximadamente, ideal para trabajar en cartón, MDF, acrílico, algunos

soportan hasta aluminio y cerámicos; sus áreas de trabajo van desde los

124 x 71 cm hasta los más grandes de 221 x 321 cm.

4 FabLabs de la

Tabla 1

Poseen router de corte, van desde caseros hasta profesionales que también

pueden servir para la fabricación de placas de circuito, van desde tamaños

de 50 x 50 cm. hasta 180 x 220 cm.

Bacteria Lab, Asiri

Lab, FabLab

Yachai y FabLab

ZOI,

Proveen del programa con certificado internacional de Fab Academy,

también cursos propios, realizan talleres, workshops; además permiten la

participación del público en general en eventos afines a la fabricación

digital que se realizan en conjunto con otros FabLabs nacionales e

internacionales.

Bacteria Lab y

Yachai FabLab,

Poseen corte de Vinil para rollos de 55cm de base y largo de 120cm, el

precio varía dependiendo del tiempo y de la configuración del corte.

Bacteria Lab, Asiri

Lab, FabLab

Yachai y FabLab

ZOI,

Prestan el servicio de producción de placas de circuito, los costos dependen

del tamaño y la complejidad del proyecto.

Bacteria Lab

Anuncia la elaboración de todo tipo de maquetas, además venden

membresías para el uso del FabLab con un costo de $25 mensuales

Continúa


40

Tabla 5.- Empresas y sus mecanismos adicionales de fabricación digital

Empresa Característica

Asiri Lab

Realizan además talleres especiales para niños, además de visitas

programadas y cuentan con un FabLab Boutique donde se puede comprar

recuerdos y demás productos hechos por fabricación digital

FabLab Yachai

Posee un horno de inducción cerámico cuya temperatura máxima es de

1250°C de volumen de trabajo 20 x 22 x 18 cm. Además realiza visitas

guiadas y tiene un programa de incubación de start up en cooperación con el

gobierno.

Helguero 3D

Empresa guayaquileña especializada en CAD y soluciones impresas en 3D

para el área de la salud, como por ejemplo realizan impresiones 3D de

imágenes médicas, elaboración de guías quirúrgicas y férulas


Nota.- La proforma total o parcial se envió a través de medios digitales, obteniendo alrededor

del 70% de respuesta, por ende la información presentada en las tablas anteriores corresponde

solo a la empresas participantes; al resto de entidades se las ha descartado de este estudio

puesto que no se tiene datos relevantes de ellos, además de que demuestran hasta cierto punto

un desinterés en sus clientes.

Toda esta recopilación de información y las conclusiones obtenidas servirán para construir la

propuesta y el plan de negocio del laboratorio de fabricación digital a cargo de la carrera de

Ingeniería en Diseño Industrial de una Universidad Central del Ecuador, al cual desde ahora

en adelante se lo nombrará como FabLab IDI UCE.

4. 5. Mercado Consumidor

Esta sección del proyecto tiene como propósito analizar la potencial demanda que va

a tener el FabLab IDI UCE, la demanda está dada en función de una serie de factores, como

son: la necesidad real que se tiene del servicio, su precio, el nivel de ingreso de la población,


41

entre otros, por lo que en el estudio habrá que tomar en cuenta información proveniente de

fuentes primarias y secundarias. (Baca Urbina, 2010)

4. 5. 1. Mercado objetivo.

Este mercado está compuesto por las grandes, medianas y pequeñas industrias,

personas particulares y emprendimientos que busquen el servicio de prototipado, impresión

3D, ingeniería inversa, diseño de productos y desarrollo de ideas. Se planea realizar la

investigación a través de medios digitales, puesto que, de esta manera permitirá recolectar

mayor cantidad de información en menor tiempo, además de cubrir a todo el territorio

nacional.

4. 5. 2. Realización de la encuesta

Como se había establecido anteriormente se va a realizar una encuesta con el objetivo

de determinar la demanda potencial de los servicios que presta un FabLab de acuerdo a las

necesidades y requerimientos de las empresas ecuatorianas; ante esto, el cuestionario de

preguntas se ha formulado en base a las siguientes temáticas: información empresarial,

métodos de manufactura, volúmenes de trabajo y publicidad; mismo que se lo detalla de

mejor manera en la tabla 6.


42

Tabla 6.- Estructura de la encuesta en base a sus temáticas y preguntas

Temática Pregunta Variable

Información Empresarial

- Nombre de la Empresa - Área en la que se desempeña la empresa

- ¿Cuánto tiempo lleva la empresa en el mercado? - ¿Cuánta experiencia cree que posee la empresa?

- ¿A qué mercados apunta su empresa?

Informativa Informativa Cuantitativa Cualitativa Cualitativa

Métodos de Manufactura

- ¿Qué método de producción utiliza la empresa y cuenta con el material y maquinaria adecuados para el mismo?

- ¿Qué tipo de maquinaria utiliza su empresa? - ¿Qué tipos de materiales trabaja la empresa?

- ¿De qué manera consigue las piezas la empresa? - ¿Cuántos días tarda en obtener estas piezas?

Informativa

Selección múltiple Selección múltiple

Cualitativa Cuantitativa

Volúmenes de

Trabajo

- ¿Cuántos clientes poseen su empresa? - ¿Cuántas piezas o productos terminados fabrican en un

mes? - ¿Cómo califica la producción de su empresa?

Cuantitativa Cuantitativa

Cualitativa

Publicidad ¿Qué estrategias de publicidad utiliza su empresa?

Selección múltiple


La disposición final de las preguntas y el formato digital de la encuesta se encuentra detallado

en el Anexo 2.

4. 5. 3. Estimación de la muestra

Para la determinación de la muestra se ha optado por trabajar con el criterio de que el

número de empresas en el Ecuador es una población finita; según el último informe por parte

del INEC, se estimó que en el 2016 se registraron 843 745 empresas dentro del territorio

nacional, donde el 90,5% eran microempresas, es decir con ventas anuales menores a 100 mil

dólares y entre uno y nueve empleados; seguidos de la pequeña empresa con el 7,5% y ventas

anuales entre 100.001 a 1´000.000 entre 10 y 49 funcionarios; luego la mediana empresa

posee el 1,52% y por último la grande empresa con 0, 46%. (INEC, 2017)


43

Para el cálculo de la muestra en poblaciones infinitas se utiliza la Ecuación (1), tomada de

(Aguilar Barojas, 2005):

� =�∗��

�∗∗

��∗�� ∗∗

(1)

Donde:

� = Tamaño de la muestra

� = Tamaño de la población

�� = Parámetro estadístico que depende del nivel de confianza

� = Probabilidad de que ocurra el evento estudiado (éxito)

�=�1 − �) Probabilidad de que no ocurra el evento estudiado

�= Error de estimación máximo aceptado

Es así que para obtener el valor de nuestra muestra, se tiene que la población es de 843 745

empresas, el nivel de confianza escogido es 90% cuyo parámetro estadístico es igual a 1,645,

el evento estudiado es la probabilidad de que las empresas utilicen los servicios de este

FabLab UCE IDI, al desconocer este valor se recomienda utilizar un 50% de probabilidad de

éxito y por último, el error máximo aceptado va a ser de un ±10%, por lo que estos valores al

remplazarlos en la ecuación (1) y se obtendría el siguiente resultado:

� =843745 ∗ 1,645 ∗ 0,5 ∗ 0,5

0,1 ∗ �843745 − 1� +1,645 ∗ 0,5 ∗ 0,5

� =570798,7659

8438,11651

� = 67,64528 ≈ 68

La muestra resultante es 67, 64528 por lo que se debería realizar 68 encuestas a empresas

ecuatorianas.


44

4. 5. 4. Aplicación de la encuesta

Para la aplicación de la encuesta, en primera instancia se había decidido realizarla de

manera presencial, pero al recibir varias respuestas negativas y en muchas de las ocasiones al

no lograr atravesar ni siquiera la puerta principal de las empresas; se ha procedido a realizar

una encuesta por vía internet, mediante un formulario de google drive, mismo que se ha

distribuido por medio de correo electrónico, lo que ha permitido conseguir una mayor

cobertura fácilmente, además de optimizar tiempo y recursos. Es así que se ha enviado

alrededor de 500 correos electrónicos a empresas de toda envergadura y actividad económica

a nivel nacional; logrando obtener el 15% aproximadamente de respuestas, lo que se traduce

a un total de 71 encuestas llenadas y esto muy satisfactorio puesto que sobrepasa el valor de

la muestra. El listado de todas las empresas participantes de la encuesta junto con su actividad

económica se encuentran organizados en el Anexo 3.

4. 5. 5. Tabulación de datos y análisis de las respuestas de la encuesta

Las 71 encuestas han arrojado resultados de bastante interés para el proyecto, estos

datos se han tabulado según cada pregunta con sus respectivos porcentajes; además, se ha

obtenido conclusiones relevantes después de realizar el análisis correspondiente; toda esta

información se la organizó en las tablas de la 7 a la 19:


45

Tabla 7.- Estudio de las respuestas de la pregunta 1 de la encuesta

Pregunta 1

¿Cuánto tiempo lleva su empresa en el mercado?

Objetivo.-

Estudiar la madurez de la empresa

Análisis.-

Más de la mitad de las empresas llevan más de 10 años en el

mercado, seguido equitativamente por empresas de 5 a 10 años y de 2 a 5 años que poseen el 21% cada una, por último están

las empresas de 0 a 2 años con el 7 %.

Interpretación.-

La mayoría de empresas están consolidadas en el mercado, a lo

largo de sus años han tenido altos y bajos lo que les ha permitido desarrollar resiliencia y enfocarse en los aspectos más relevantes para continuar compitiendo en el mercado, a diferencia de las empresas jóvenes que denotan inmadurez y

recién están tratando de posicionarse en el mercado.


7%

21%

21%

51%

Edad de la Empresa

de 0 a 2 años

de 2 a 5 años

de 5 a 10 años

más de 10 años


46


Pregunta 2

¿Cuánta experiencia cree usted que posee su empresa?

Objetivo.-

Estudiar la experiencia de la empresa

Análisis.-

El 39% de las empresas afirma poseer gran experiencia en el

mercado, además otro 30% cree tener experiencia para competir a nivel internacional, mientras que las que poseen experiencia media son el 22%, por ultimo entre poco y casi

nada de experiencia sumados llegan al 9%

Interpretación.-

Es notorio que más de dos tercios las empresas creen tener un

alto nivel de experiencia lo que los hace más competitivos y los ayuda a tomar mejores decisiones, además existe un alto

porcentaje de experiencia media que también se enrumba hacia este camino; por último tenemos a las empresas con bajo nivel de experiencia que deberán preocuparse de mejorar este tema y

no tomar decisiones apresuradas que puedan perjudicar sus ingresos y su crecimiento.


3% 6%

22%

39%

30%

Experiencia Empresarial

Casi nada de experiencia

Poca experiencia

Experiencia media

Bastante experiencia

Experiencia para competir a nivel

internacional


47


Pregunta 3

¿Cuántos clientes posee su empresa?

Objetivo.-

Analizar la diversidad de clientes

Análisis.-

La mitad de las empresas poseen entre 21 y 100 clientes que compran directamente sus productos, después se encuentra el 27% que poseen de 100 a 1000 clientes, además el 20% tiene una clientela entre 5 y 20, por último vemos que el 3% indica

que tiene más de 1000 compradores.

Interpretación.-

Es raro que una empresa provea sus productos a un solo cliente, por ende sus características deben ajustarse a las necesidades y

demandas de todos sus clientes, normalmente las empresas grandes tienden a distribuir sus productos en locales

comerciales que vendan los mismo, mientras que en las empresas más pequeñas es normal que posean ventas al por menor, además de unos cuantos clientes que revenden estos

productos.


20%

50%

27%

3%

Clientes

De 5 a 20

De 21 a 100

De 100 a 1000

Más de 1000


48

Tabla 10.- Estudio de las respuestas de la pregunta 4.1 de la encuesta

Pregunta 4.1

Forma de producción

Objetivo.-

Adquirir información sobre los métodos de producción

Análisis.-

Los servicios tienen un 24%, seguido de la manufactura de piezas con 22%, después va el sector de ventas 20%, luego

empatan el ensamblaje y trabajos bajo pedido con el 10% cada uno.

Interpretación.-

Las empresas de manufactura de piezas, de ensamblaje y de

trabajos bajo pedido, por sus características son las más llamativas para la industria de la fabricación digital, se podría

realizar proyectos en conjunto además de proveer algunos servicios. Mientras que el sector de ventas, servicios y

producción de alimentos suman un importante porcentaje, aunque lamentablemente el trabajo en conjunto con un FabLab

sería escaso.


22%

10%

10%

24%

20%

14%

Tipo de Producción

Manufactura de piezas

Ensamblaje

Bajo Pedido

Servicios

Ventas

Producción de alimentos


49

Tabla 11.- Estudio de las respuestas de la pregunta 4.2 de la encuesta

Pregunta 4.2

Personal y Maquinaria

Objetivo.-

Estudio de aptitudes de las empresas

Análisis.-

Existe un alto porcentaje de empresas que afirma que posee la

maquinaria necesaria y el personal capacitado para las actividades que desempeña, esto corresponde al 79%; el 11% afirma que posee el talento humano capacitado pero podría

mejorar su maquinaría, el 3% corresponde al caso opuesto y por último el 7% indica que podría mejorar su maquinaría y la

capacitación del personal.

Interpretación.-

Se observa que la mayoría de empresas están conformes con la maquinaria que utilizan y el talento humano disponible, es así

que un FabLab podría colaborar de mejor manera con las empresas que están conscientes de mejorar su maquinaria puesto que se les podría capacitar en torno a métodos de

fabricación digital o proveer de piezas hechas por este método.


79%

11%

3%7%

Personal y maquinaria

Si poseen personal capacitado y la

maquinaria necesaria

Poseen personal capacitado pero

podrían mejorar su maquinaria

Poseen maquinaría pero no la

suficiente capacitación en sus

empleados

Podrían mejorar su maquinaría y

mejorar la capacitación del personal


50


Pregunta 5

Piezas o productos terminados

Objetivo.-

Estudiar los volúmenes con los que trabajan las empresas

Análisis.-

Las empresas que trabajan de 1 a 100 piezas son el 23%, las que trabajan entre 101 a 2000 piezas son la mayoría con el

31%, las empresas que trabajan con volúmenes de 20 000 a 50 000 suman el 27%, mientras que las que trabajan con

cantidades de 50 000 a 1’000 000 son el 17%, por último existen el 2 por ciento que traba con cantidades superiores a

estas

Interpretación.-

Por lo tanto se puede afirmar que dependiendo de la actividad

de la empresa, algunas trabajan con productos grandes o pequeños, algunos con gran cantidad de piezas otros de compuestos de una sola, por lo tanto el FabLab deberá

enfocarse en aquellas a las que pueda servir de proveedor de piezas o brindar el servicio para mejorar el diseño de estas.


23%

31%

27%

17%

1%

1%

Piezas y productos terminados

Menos de 100

De 101 a 2000

De 2000 a 50 000

De 50 000 a 1'000 000

De 1'000 000 a 1 000' 000 000

Más de 1000' 000 000


51


Pregunta 6

Volumen de producción

Objetivo.-

Estudiar los volúmenes con los que trabajan las empresas

Análisis.-

Las empresas que consideran su producción baja posee el 4%, los que consideran que su volumen de trabajo es medio bajo

son el 20%, el 38% es para el nivel medio, el 30% corresponde a medio alto y por último las empresas que consideran que su

nivel de producción es alto suman el 8%.

Interpretación.-

Es bastante ambiguo hablar sobre nivel de volumen de

producción, puesto que es una percepción propia de la empresa, la cual se autocalifica basada en su infraestructura, sus

capacidades, su competencia, etc. Lo relevante de las respuestas a esta pregunta es que solo el 8% se calificó con un nivel de producción alto, mientras que la mayoría se agrupa en los

niveles medios, es decir, no están conformes con su volumen de producción y podrían considerar estrategias para mejorar este

aspecto.


4%

20%

38%

30%

8%

Volumen de Producción

Bajo

Medio Bajo

Medio

Medio Alto

Alto


52


Pregunta 7 Maquinaría

Objetivo.-

Estudiar que maquinaría utilizan comúnmente las empresas ecuatorianas

Análisis.-

Existe un alto porcentaje, 21%, de empresas que utilizan dobladoras y prensas, seguido de 14% que utiliza centros de maquinado, luego un

11% que utiliza maquinaria CNC, las inyectoras poseen un 10%, el 7% es para varias herramientas manuales, después existe un empate con

5% entre cortadoras laser, moldes y matrices, calderos y hornos, maquinaría de madera y maquinaría textil, en penúltimo lugar se

encuentran otras maquinarías específicas de cada empresa con un 11 % y cerrando, se tiene a la impresión 3D con el 1%

Interpretación.-

Se ha notado que gran cantidad de empresas trabajan con centros de maquinado, maquinaría CNC, cortador laser, moldes y matrices

también con maquinaría para madera, siendo estos servicios sustituibles hasta cierto punto por métodos de manufactura digital, por

lo que serían posibles clientes del FabLab, además es bastante relevante que de 71 empresas, 2 de ellas ya utilicen la impresión en 3D (Metaltronic y Quitoplast), lo que invita a pensar en que las empresas

están preocupadas de implementar tecnología de punta en sus procedimientos, por lo que capacitaciones de sobre manufactura digital

pueden llegar a tener gran aceptación.


14%

11%

5%

1%

21%10%

5%

5%

5%

5%

7%

11%

Maquinaria Centro de mecanizado

Maquinaría CNC

Cortadora Láser

Impresión 3D

Dobladoras y prensas

Inyectoras

moldeo y matriz

Calderos y hornos

Otras máquinas para madera

Maquinaría Textil

Herramientas manuales varias

Otras


53


Pregunta 8

Materiales

Objetivo.-

Estudiar los materiales con los que trabajan las empresas

Análisis.-

El 20% de empresas trabajan con plásticos, el 17% manipulan piezas de acero, seguido del 14% que trabaja con aluminio, el 12 % trabaja con madera, seguido del 11% que lo hace con

textiles, los cerámicos son el 6%, al igual que comida, mientras que el cartón y papel son el 3% al igual que el hierro fundido,

además se ha agrupado a otros materiales con el 6%.

Interpretación.-

Es importante analizar que los principales materiales utilizados son los plásticos, aluminio y madera, los cuales son fácilmente trabajables con métodos de manufactura digital, por lo que los

servicios de un FabLab estarían íntimamente ligados a la producción de estas empresas o al estudio de nuevos diseños, por último hasta cierto punto se podría trabajar hasta en acero

por medio de CNC de alta potencia.


12%

20%

6%

17%

14%

3%

11%

6%

3%2% 6%

MaterialesMadera

Plásticos

Cerámicos

Acero

Aluminio

Hierro fundido

Textiles

Comida

Carton y papel

Caucho

Otros


54


Pregunta 9

Mercado Objetivo

Objetivo.-

Estudiar a que mercado apuntan las empresas

Análisis.-

El 72% de las empresas encuestadas apuntan al mercado

nacional, el 22% buscan que sus clientes sean solo del ámbito local, mientras que el 6%

Interpretación.-

Se puede observar que la mayorías de empresas apunta al

mercado nacional, seguidas de las que apuntan al mercado local y bastante atrás las que tienden a pensar en un mercado

internacional, por lo que se debería buscar maneras de que las empresas crezcan tanto en producción como en calidad, con lo

cual podrán volverse más competitivos a nivel nacional y pensar en incursionar a nivel internacional.


22%

72%

6%

Mercado

Local

Nacional

Internacional


55


Pregunta 10

Insumos

Objetivo.-

Estudiar las manera de cómo consiguen las empresas sus

suministros

Análisis.-

El 41% de los suministros son creados en la misma empresa, a

esto se le suma que el 38% de insumos se los compara a empresas nacionales, mientras que el 21% de material necesario

se importa

Interpretación.-

Lo importante de esta información es que las piezas fabricadas en la misma empresa y las compradas a empresas nacionales, se podrían realizar por métodos de manufactura digital, por lo cual

serían clientes potenciales del FabLab, además hasta cierto punto se podría pensar en quitarle negocios a las piezas que se

importan.


41%

21%

38%

Insumos

Se fabrican desde cero

Se importan

Se compran a empresas nacionales


56


Pregunta 11

Tiempo de demora

Objetivo.-

Estudiar el tiempo en que se demora la empresa en obtener las

piezas listas para el ensamble final

Análisis.-

El 24% de las empresas indican que se demoran de 4 a 7 días en tener listo sus piezas, seguidas del 24% que lo hace de 16 a 30 días, luego están el 21% que lo hace de 8 a 15 días, el 17% de las empresas con las más eficientes demorándose solo entre 1 y 3 días, por último están el 12% que se demoran más de un mes

en tener lista todas sus piezas.

Interpretación.-

Existe cierta ambigüedad en la pregunta, puesto que la mayoría

de empresas no conoce por completo su cadena de abastecimiento, como por ejemplo da por hecho la existencia de

stock de material importado, por lo que no toma en cuenta el tiempo de viaje, fuera diferente si talvez ese insumo estuviera

agotado y tuviera que esperar su importación o buscar otra solución local. Esto podría dar una oportunidad a fabricar

piezas bajo pedido en el FabLab.


17%

26%

21%

24%

12%

Tiempo de demora

De 1 a 3 días

De 4 a 7 días

De 8 a 15 días

De 16 a 30 días

Más de un mes


57


Pregunta 12

Publicidad

Objetivo.-

Estudiar los métodos de publicidad que utilizan las empresas

Análisis.-

La mayoría de empresas, exactamente el 37% utiliza internet y redes sociales para su publicidad, seguido del 19% que contrata

terceros para esta tarea, luego va el 17% que posee su propio departamento de marketing, muy cerca le sigue la recomendación de clientes satisfechos con el 13%, después continua el uso de material publicitario con 9%, seguido de estrategias en radio y televisión con

el 3%, por último están otros métodos con el 2%.

Interpretación.-

Los adelantos tecnológicos han marcado esta era por lo que el

internet y las redes sociales son las más utilizadas para la publicidad hoy en día, además las recomendaciones de clientes satisfechos han ido teniendo cada vez más impacto en la sociedad, por ende sería prudente aprovechar estos datos para la difusión de publicidad del

nuevo FabLab.


Toda esta información y su interpretación van a ser utilizados en las secciones posteriores

para escoger los servicios y armar la propuesta del FabLab.

17%

19%

3%

9%

37%

13%

2%

Publicidad

Departamento de marketing

Publicidad Contratada

Radio y Televisión

Material Publicitario

Internet y redes sociales

Recomendaciones de Clientes

Otros


58

4. 6. Mercado Abastecedor

Esta sección analizará a entidades que posean la capacidad de proveer los equipos mínimos

suficientes para el correcto funcionamiento de un FabLab, se va a presentar a continuación a

empresas nacionales dedicadas a la importación de maquinaria, distribuidores locales y

regionales de las principales marcas a nivel mundial y por último se presentará un vendedor a

nivel internacional con la capacidad de proporcionar todos los insumos que necesita este

laboratorio, es así que para empezar se nombra a las siguientes empresas nacionales:

• BKB Maquinaria.- Empresa especializada en maquinaria industrial, la cual dispone de

un sólido personal técnico calificado para brindar el soporte y asistencia especializada

en temas como servicios de ingeniería inversa, impresión 3d y prototipado. Se

especializa en equipos como: impresoras 3D, escáner 3D, CNCs, maquinaría

convencional y de chapa, transmisión de potencia, además de herramientas manuales

y accesorios; todo en diferentes marcas y con financiamiento directo. Se encuentra

ubicado en el Parque Delta Panamericana Norte Km. 12 1/2 y calle El Arenal, sector

Carapungo, sus teléfonos de contacto son: 2428504 / 2428505 / 2423338, su dirección

de correo electrónico es [email protected] y por último su página web es

http://www.bkbmaquinaria.com/ .

• Maquinarias EC.- Empresa que se caracteriza por la calidad de sus productos, se

califica a sí misma como un equipo de Ingenieros capacitados para brindar un

producto de alta calidad y confianza, su proceso incluye una revisión exhaustiva de

todos los sistemas mecánicos y electrónicos de la máquina; entregando garantía real y

sin restricciones en todo tipo de repuestos con tiempo de respuesta menor a 24 horas.

Fomentan e impulsan las ideas y negocios a través de la creación y motivación de

emprendedores, pequeñas y medianas empresas. Disponen de máquinas para crear


59

productos con tecnología láser, CNC plasma, CNC routing, impresoras 3D FDM,

sublimadoras y mucho más. Su local se encuentra ubicado en Quito, sector la Floresta,

Av. Toledo N23-158 y Madrid, sus números de contacto celular son: 099 162 1937 /

099 971 8485 y el convencional es 22554-162, su dirección de correo electrónico es

[email protected] y su dirección de página web es www.maquinasec.com .

• Bereziak equipos y maquinarias.- Empresa especialista en la comercialización

programa de simulación, equipos, máquinas y servicios para el área educativa e

industrial. En su página web oficial indica que en una compañía que ofrece

confiabilidad, efectividad y ética, orientada a satisfacer las necesidades de acuerdo a

los últimos avances tecnológicos de la exigencia actual. Poseen prestigio a nivel

nacional gracias a su eficiencia, altos estándares de calidad, avances tecnológicos y

probada experiencia en el mercado mundial, que les permite garantizar el óptimo

desempeño y durabilidad de los productos que comercializan, su agencia se encuentra

ubicada en Quito, sector la Y, Av. La Prensa N42-95 y Mariano Echeverría, Edificio

Rendón Oficina 4, su números de contacto telefónico son: 26 002 509 y 098 754

7567, mientras que su dirección de página web es www.bereziakequipos.com y su

correo electrónico es [email protected]

• Compuengine.- Empresa líder en soluciones tecnológicas de Sistemas Flexibles de

Manufactura, máquinas CNC, impresión&Scanner3D, automatización y control

industrial. Además el objetivo primordial de la compañía es buscar la mejora continua

de productos y servicios, enfocándonos en soluciones tecnológicas aplicadas a la

producción y educación nacional, con la aspiración de lograr el engrandecimiento del

país con la innovación productiva. Sus oficinas se encuentran en Quito en el sector de

La Colina, calle Isabel Tobar Oe-142 y Av. 10 de Agosto, para mayor información su

número telefónico es 2226-9060 / 2224-3494 o contactarse mediante correo


60

electrónico a la dirección [email protected], además de poder visitar su

página web que tiene la siguiente dirección: www.compuengine.com.ec.

• Maker Group.- Es un emprendimiento ecuatoriano que nació en los EEUU a base de

la creatividad de jóvenes ecuatorianos que estudiaban en el exterior. Su principal

rubro es la impresión 3D, además de la venta de impresoras e insumos necesarios. Se

califican como un grupo de gente apasionada por la impresión 3d que además desea

contribuir con el desarrollo del país. Su matriz se encuentra en Quito, Edificio Shyris

Park, sus teléfonos de contacto son: (02) 601 7409 / 099 6563 002, para mayor

información su correo electrónico es: [email protected] y su página web

es: https://www.makergroupecuador.com.

• Mercantil Makamba Cía. Ltda.- Empresa dedicada a la importación y distribución de

suministros industriales, aunque si bien es cierto la maquinaria que importa no es muy

ligada a la fabricación digital, se puede decir que esta compañía lidera la venta de

cortadores láser gracias a su variedad de equipos y marcas, motivo por el cual se lo ha

considerado en este estudio. Posee más de 30 años brindado soluciones a las

industrias del Ecuador, su matriz se encuentra ubicada en la ciudad de Ambato en

Bolivar 11-18 y Tomás Sevilla, sus teléfonos en esta localidad son: 032422681 –

032420130, posee una sucursal en la ciudad de Quito en las calles Inglaterra y Acuña,

su número de contacto en la capital es: 025115206, su dirección de página web es:

http://makamba.com.ec, mientras que su dirección de correo electrónico es:

[email protected].

Mientras que a nivel internacional las principales empresas surtidoras de estos equipos están

divididas por empresas distribuidoras tales como:


61

• Roland Distribuidor para América del Sur.- La Corporación Roland DGA es la fuente

de comercialización, distribución y ventas de Roland DG Corporation de Hamamatsu,

Japón, un líder mundial en las industrias de avisos, artes gráficas, artes plásticas,

gráficos para vehículos, UV, fotografía, grabado y modelado 3D. Roland DG se fundó

en 1981, cotiza en la Bolsa de valores de Tokio y es la primera empresa proveedora

mundial de impresoras de inyección de tinta en formato ancho para el mercado de

gráficos durables. Unos pocos años después, Roland DG comenzó a introducir una

gran variedad de innovadores productos como cortadoras de vinilo, impresora de

transferencia térmica / cortadoras, impresoras de inyección de tinta de gran formato e

impresoras, escáneres 3D y fresadoras. Los productos abrieron nuevos caminos para

industrias completas, dándole a Roland DG una reputación de innovación, calidad y

fiabilidad. En 1990, la compañía estableció Roland DGA Corporation en Irvine,

California, para ofrecer ventas, comercialización y servicios de atención al cliente en

las Américas. Roland DGA hoy en día comercializa sus productos a través de una

amplia red de distribuidores que están en los Estados Unidos, Canadá, México, el

Caribe y otros países de centro y Suramérica, excepto Brasil. Su página Web es

https://www.rolanddga.com/es-la/dealers, sus número de contacto en Estados Unidos

son: (949) 727-2100 / (800) 542-2307 y su dirección para correo electrónico es:

[email protected].

• 3D Systems.- Nace en 1983 y en estos más de 30 años de historia no ha dejado de

acumular experiencia en la innovación. Uno de los fundadores de 3D Systems fue

Charles (“Chuck”) Hull, el inventor de la impresión 3D. Con estas raíces, la empresa

ha crecido hasta convertirse en una empresa global de soluciones 3D dedicada a

conectar a sus clientes con las competencias y los flujos de trabajo de fabricación

digital necesarios para resolver sus problemas de negocio, diseño o ingeniería.


62

Disponen de un completo surtido de tecnologías personalizable, diseñado para

optimizar productos y procesos, acelerando los resultados. Con el hardware, los

programas y los materiales avanzados, así como con servicios de Fabricación a

demanda y un equipo global de expertos, su compromiso es innovar la fabricación

para transformar empresas. Sus oficinas centrales se encuentran en Rock Hill,

Carolina del Sur, Estados Unidos; su página de ventas e información es

https://es.3dsystems.com/ su número de contacto es +1 803 326 3930, su dirección de

correo electrónico para Latinoamérica es [email protected]

• MakerShop BCN.- Es una empresa dedicada a ofrecer productos y servicios a los

makers, especializada en impresoras 3D y artículos relacionados. Es considerada

como una empresa joven, con voluntad de crecer para poder satisfacer a las

necesidades de sus clientes. En la actualidad, su objetivo es poder ofrecer productos y

servicios relacionados con el hardware, electrónica, y mecánica, para que nuestros

clientes, quienes a partir de sus diseños puedan crear y montar sus propias máquinas o

bien a partir de máquinas ensambladas, puedan crear sus propios diseños de piezas o

productos que le sean de utilidad. Su oficina central se encuentra en Barcelona,

España, número telefónico es 936 678 672, además su dirección de correo electrónico

es [email protected] por último para más información se puede ingresar a su

página web https://makershopbcn.com .

• Stratasys Ltd.- Empresa dedicada a proporcionar soluciones innovadoras para

negocios afines al 3D, con más de 30 años en el mercado mundial poseen la filosofía

de ayudar a las empresas para hacer su trabajo más fácil, más rápido, mejor y más

barato que nunca. Su página oficial es https://www.stratasys.com/ y a través de esta

dirección web se puede contactar directamente con la empresa a través de diferentes

canales.


63

• Thomas Register of American Manufacturers.- Ahora llamado ThomasNet es una

plataforma en línea para el descubrimiento de proveedores y el suministro de

productos en los EE. UU. y Canadá. En especial para el abastecimiento de maquinaria

para el sector industrial. Su base de datos abarca a 650,000 distribuidores, fabricantes

y compañías de servicios dentro de más de 67,000 categorías industriales que ahora se

publica en ThomasNet. Su página oficial es https://business.thomasnet.com/thomas-

international/, donde al igual que la anterior empresa, el sitio web da la posibilidad de

comunicarse con la empresa a través de varios métodos directos.

Por último también existe sitios web que venden maquinaría destinada para FabLab a través

del comercio electrónico, así tenemos a la principal empresa en este rubro:

• Amazon.- La compañía, con sede en Seattle (Washington) es un líder global en el

comercio electrónico. Desde que Jeff Bezos lanzó Amazon.com en 1995, se ha hecho

un progreso significativo en la oferta, en los sitios web y en la red internacional de

distribución y servicio al cliente. En la actualidad, Amazon ofrece gran variedad de

productos, desde libros o productos electrónicos, hasta raquetas de tenis o diamantes.

Poseen una presencia directa en Estados Unidos, Reino Unido, Alemania, Francia,

Italia, España, Japón, Canadá y China, además pueden servir a los clientes en la

mayoría de los países del mundo; en los próximos años, se verá cómo Amazon crea

nuevas tecnologías, se expande a más regiones geográficas y continua mejorando su

servicio, su página oficial es www.amazon.es.

Por último en el Anexo 4, se presenta la distribución a nivel nacional de todas las empresas

participantes en este estudio de mercados, se ha procedido a agruparlas y a colocarlas en un

mapa del Ecuador para una mejor visualización.

.


64

4. 7. Discusión del Estudio de Mercados

Tras haber realizado esta investigación, persiguiendo el objetivo de captar la mayor

información posible sobre los mercados consumidor, competidor y abastecedor de un

laboratorio de fabricación digital y sus servicios, se ha logrado obtener datos de vital

importancia dentro de la investigación, así se tiene:

• En el Ecuador la fabricación digital ha tenido poco o casi nada de desarrollo, uno de

los causantes es la falta de información sobre el tema, ya que ni la industria ni la

sociedad en general conoce acerca de estas nuevas técnicas de producción y los

beneficios que conllevan su uso.

• Habiendo aclarado el punto anterior, se informa que no se ha encontrado

investigaciones similares a esta dentro del país, siendo este texto y sus resultados un

aporte que sirve como punto de comparación de resultados, además de que estos datos

se pueden utilizar en investigaciones posteriores.

• En cuanto a los resultados obtenidos en el campo del mercado competidor, se puede

decir que existen muchos emprendimientos afines a la fabricación digital, como

principales competidores se puede mencionar a FabLab Yachai, Bacteria Lab, Asiri

Lab y Drot Cuenca, ya que por su variados equipos y sus proyectos han sobresalido

del resto, además llama la atención que muchos otros locales trabajan con solo dos o

tres máquinas afines, por lo que su capacidad de servicios a prestar se ve reducida,

enfocándose en proyectos pequeños y obligando a sus clientes a visitar varios centros

de este tipo para obtener los resultados esperados.

• En el área de consumidores se ha logrado percibir que dentro del país, muchas

empresas trabajan artículos de plástico, dato que es corroborado por la revista

(Líderes, 2018) la cual en una de sus investigaciones ha concluido que existen


65

alrededor de 600 empresas que trabajan con este material en el país; además se ha

notado que se produce muchos artículos con metales, principalmente el acero, esto es

muy positivo para el proyecto puesto que la manufactura digital trabaja bien con estos

materiales, por ende se prevé gran potencial de mercado en estos sectores, Por otro

lado el estudio del mercado consumidor ha captado información valiosa referente a

temas de publicidad, plazos de tiempo, que métodos de manufactura son los más

utilizados actualmente por las empresas ecuatorianas, etc.

• En el tema del mercado abastecedor, se ha obtenido información sobre muchas

empresas que disponen de la maquinaria y los insumos suficientes para proveer a las

industrias que busquen implementar la tecnología de la manufactura digital; además,

también existen centros que gustan de realizar investigación o brindar servicios

afines; la elección de con que empresa trabajar dependería de las exigencias del

cliente tales como: plazos de entrega, impuestos de importación, garantías,

facilidades, etc.

Por último, se cree propicio decir que la investigación tuvo cierto nivel de dificultad en

conseguir información, así por ejemplo: no se obtuvo el 100% de información de los locales

competidores, además de que hubiera sido beneficioso visitar personalmente estos centros

para visualizar de qué manera trabajan los locales; en los datos del mercado consumidor

existe un margen de error significativo puesto que no se pudo aumentar el tamaño de la

muestra por el tiempo y los recursos que hubiera significado este incremento; mientras que en

el ámbito del mercado abastecedor, se admite la falta de experiencia en temas de contratos,

clausulas, acuerdos, métodos de pago, trámites, etc. Por lo que no se ha adentrado muy a

fondo en estos temas.


66

5. CAPÍTULO IV – PROPUESTA

5. 1. Selección de Servicios a Prestar

Para la elección de servicios a prestar, se ha procedido a tomar en cuenta los consejos

que se presentan la página web de (FabFoundation, 2018), específicamente en su inventario

de sugerencia; además de elecciones basadas en las conclusiones obtenidas en el estudio de

mercados y también tomando en cuenta el recurso humano y físico con el que cuenta la

carrera de ingeniería en Diseño Industrial; es así que se ha procedido a seleccionar los

siguientes servicios:

• Sistema de corte y grabado láser, sugerencia tomada de FabFoundation, donde se

pretende adquirir una máquina capaz de cortar y marcar materiales desde cartulina,

cartón, corcho, cuero, MDF, telas, hasta madera, vidrio y acrílico; con una potencia

para penetrar 4mm. de espesor en promedio. Además se cree prudente que el área de

trabajo adecuada de la máquina debe ser superior a un formato A3 (297 x 420 mm)

con lo que se asegura gran potencial de trabajo. Por último es oportuno mencionar que

estos aparatos necesitan un sistema adecuado de ventilación y regulación de gases.

• CNC, según el estudio de mercados se concluyó que existe gran cantidad de empresas

que trabajan en metales y madera a nivel nacional (Tabla 15), pero existe un déficit de

centros adecuados con maquinaria suficiente para realizar proyectos en estos

materiales, mostrando así una clara oportunidad de negocio. Por ende se cree

pertinente adquirir una máquina de control numérico computarizado de 5 ejes, con lo

cual se asegura la capacidad de realizar diversos trabajos y proyectos para la industria;

para esto es necesario un CNC con capacidad de trabajo mínimo de 40 centímetros

cúbicos, con potencia para trabajar hasta piezas de acero, además este sistema debe

contar con un adecuado sistema colector de residuos.


67

• Impresora 3D, este servicio es considerado como uno de los principales aliados de la

fabricación digital, puesto que además de ofrecer la realización de piezas complejas

de manera sencilla, es capaz de trabajar con varios materiales derivados del plástico,

como por ejemplo: PLA de varios colores, ABS, Nylon, HIPS (Poliestireno de alto

impacto), entre otros. Además debe superar el promedio de volumen de trabajo

resultante en el estudio de mercado competidor, proporcionando también una alta

calidad de acabado, facilidad de uso y eficiencia en su trabajo.

• Impresora 3D de resina, decisión basada en los resultados del estudio de competencia

(Tabla 2), además este material se proyecta como uno de los más usados en los

próximos años, gracias a sus buenas características, por ende este laboratorio no se

puede quedar rezagado; se propone adquirir una máquina impresora con una

capacidad de impresión superior a los 12 centímetros cúbicos.

• Impresión en Metal, al ser este material uno de los más usados en la industria a nivel

mundial, Ecuador no es la excepción como lo indica los resultados del mercado

consumidor (Tabla 15); es así que se cree prudente adquirir una impresora de metal,

misma que sumada al CNC de cinco ejes, se consolidarán como el mejor equipo a

nivel nacional para trabajos en este material, con la posibilidad de crear cualquier

proyecto imaginable. Es notorio que la impresión en metal es el futuro de esta

industria, esto se puede corroborar con empresas como: Boing, Joyería Pearl, General

Electric, BMW, Alphabet entre otros, que ya han implementado tecnología similar en

sus líneas de producción (Grant Cornett , 2017). Se aspira obtener una máquina capaz

de trabajar con materiales similares al acero, aluminio y cobre con una capacidad de

impresión de 30 centímetros cúbicos como mínimo.

• Ingeniería inversa mediante escaneo 3d, aspecto de gran relevancia en lo que es la

fabricación digital, puesto que proporciona la capacidad de reproducir de manera


68

digital modelos existentes de la vida real, a los cuales se puede mejorar sus

características. Se ha observado una gran oportunidad de negocio puesto que este

punto ha sido descuidado a nivel nacional como se ha indicado en el estudio de

competencia (Tabla 4).

• Además se pretende que este laboratorio realice modelación, animaciones y

simulaciones por computadora, área en la cual la carrera posee amplia experiencia e

imparte materias relacionadas. Para esto se requiere adquirir los programas necesarios

con sus respectivas licencias de uso.

• Con todo lo antes mencionado, es notorio que se dispondrá de los recursos suficientes

para crear prototipos, modelos de piezas, validación de nuevos diseños y lo necesario

para proporcionar el servicio de asesoría y consultoría en un sinfín de proyectos, tanto

para el sector industrial como para el académico.

5. 2. Estudio de Equipos y Programas

5. 2. 1. Impresión 3D en varios materiales

La autodenominada revista número uno a nivel mundial sobre impresión 3D, (All3DP, 2018),

indica que en la actualidad existen nueve métodos para crear objetos a través de impresión en

tres dimensiones, ante esto FabFoundation recomienda adquirir maquinaría que utilice el

método de modelado por deposición fundida o FDM por sus siglas en inglés (FabFoundation,

2018); además, a estos equipos se los ha procedido a clasificar de acuerdo a su

funcionamiento, estas impresoras pueden ser: cartesianas, polares, delta y de brazo robótico;

mismas que se pueden observar de mejor manera en la Figura 2. Aunque las más utilizadas a

nivel mundial son la cartesiana y la delta, quedando la decisión final a criterio del usuario.


69

Figura 2: Tipos de impresora 3D:1) brazo robótico, 2) polar, 3) cartesiano y 4) delta

Fuente: (3DNatives, 2018)

Una vez aclarado esto, otros aspectos esenciales a considerar antes de adquirir una impresora

3D son:

• Economía.- Según el blog (ENTRESD, 2018), en la época actual en el mercado existe

una variedad de impresoras 3D que van desde los $ 50 hasta las que superan los $ 6

000, claro que esto influye en su calidad de acabados, facilidad de uso, volumen y

velocidad de impresión, garantías, repuestos, servicio técnico, etc. Esto dependerá de

la cantidad de dinero que esté dispuesto a gastar el comprador, además de las

necesidades que posea al momento de imprimir.

• Programa.- Se puede decir que en la mayoría de casos al comprar las impresoras 3D,

estas vienen equipadas con controladores básicos para su manejo, dejándola listas

para imprimir sin mayores inconvenientes; ahora bien, es propicio mencionar que el

proceso de modelado es independiente del proceso de impresión, por ende se necesita

mínimamente una computadora con algún programa de diseño CAD donde se

procederá a crear los volúmenes y figuras requeridos, estos archivos se deben guardar


70

en formato STL, OBJ, PLY o Wrml 2.0, los cuales pueden ser leídos por las

impresoras para posteriormente ser impresos. Para (All3DP, 2018) estos programas de

diseño CAD son absolutamente relevantes para un laboratorio, esta revista los

clasifica según la complejidad de manejo que representa para sus usuarios; así se

tiene: para principiantes son considerados programas como Tinker CAD, 3D Slash,

Sculptris, Cura, CraftWare, KISSlicer, Matter Control. Mientras que para usuarios

intermedios son: SketchUp, Fusion 360, FreeCAD, Netfabb, 3D-Tool Free Viewer,

MakePrintable, Repetier, Antimony. Por último para usuarios avanzados se menciona

a Onshape, Blender, MeshLab, Meshmixer, Slic3r, OctoPrint, entre otros.

• Compatibilidad de materiales y su adquisición.- Es cierto que los materiales

habitualmente usados en la impresión 3D son en PLA y ABS, pero la tecnología va

avanzado y cada vez existe una mayor variedad de materiales de impresión. Por ende

estos materiales abren un mundo de posibilidades en la creación de objetos 3D,

aunque en primera instancia se recomienda investigar la compatibilidad de las

máquinas con los diferentes cartuchos de impresión existentes, hay que ser muy

cuidadosos en este aspecto caso contrario se puede ocasionar daños en los

componentes internos de la impresora. A estos materiales la revista (All3DP, 2018)

los ha clasificado de la siguiente manera:

- Filamentos Básicos.- Los más comunes en impresoras 3D de escritorio, estos son:

PLA, ABS, PET (tereftalato de polietileno), Nailon, TPE (elastómeros

termoplásticos) y PC (policarbonato).

- Filamento Exótico-Lúdico.- Nombrados así por su funcionalidad, estética y

características físicas, entre estos están: PLA mezclado con fibras de madera,

filamento de polvo metálico, BioFila (degradable), filamento conductor, filamentos


71

fosforescente, filamento magnético, filamento que cambia de color con la

temperatura y filamento en base de arcilla o cerámica.

- Filamentos Profesionales.- Ideal para escenario industriales y comerciales, así se

tiene los siguientes: Fibra de carbono, PC/ABS (mezcla de policarbonatos), HIPS

(poliestireno de alto impacto), PVA (Alcohol Polivinílico) disolvible en agua, cera

MODLAY, ASA (acrilonitrilo estireno acrilato), PP (polipropileno), Acetal POM

(polioximetileno), PMMA (polimetil metacrilato) y por último filamento limpiador

de extrusores.

Además otro método de impresión es la estereolitografía, especialista en la impresión en

resina, cuyos trabajos han obtenido una gran demanda en los últimos años a nivel nacional y

mundial, utilizan tipos de resinas como Form 1, Form 1+, Form 2.

En conclusión se debe tener en cuenta que hay materiales que por sus características

demandan máquinas exclusivas para ellos, mientras que si bien es cierto existen impresoras

que aceptan algunos tipos de materiales, es necesario considerar los tiempos de calibración y

desgaste de los componentes por los cambios frecuentes. También se debe poseer un juego de

boquillas con diferentes diámetros de salida de material. Por último hay que confirmar que la

máquina venga con el programa apropiado para su correcto funcionamiento.

5. 2. 2. Corte y grabado Láser

Según (Lazer del valle, 2018), informa que los tres métodos más populares que

utilizan estas máquinas son: láser de dióxido de carbono, láser YAG(Granate de Itrio y

Alumino) y láser por fibra óptica; aunque los tres generan un haz muy concentrado de luz,

cada uno posee características y funciones específicas; por ejemplo el láser de fibra óptica y

el YAG poseen una precisión mayor a comparación del de dióxido de carbono, además de


72

esto se puede analizar la duración de trabajo antes del mantenimiento, por ejemplo la

máquina de dióxido de carbono necesita un cambio de diodos de tubo de este material cada

15 000 horas de trabajo aproximadamente; las máquinas con láser YAG necesitan un

mantenimiento bastante costoso cada 15 000 horas y por último las que utilizan fibra óptica

necesitan de un fácil mantenimiento a las 100 000 horas de trabajo, siendo estas las más

óptimas en este aspecto. Ahora en el tema de materiales se puede decir que, el láser YAG y el

de fibra óptica son ideales para cortar metales y plásticos duros, mientras que el de dióxido

de carbono puede trabajar desde cartulina hasta láminas de acero inoxidables de 1,5 mm.

El blog (SIDECO, 2018) recomienda considerar los siguientes aspectos antes de comprar una

máquina de corte y grabado láser: volumen de trabajo, el cual define el grosor y tamaño de

las planchas de material con el que la máquina puede trabajar, esto está íntimamente

relacionado con el tamaño de local donde se va a instalar el equipo. Además, si bien es cierto

la mayoría de los gases que se generan al trabajar con un cortador láser no son dañinos para la

salud, es preferible comprar una máquina equipada con un sistema de extracción de gases,

caso contrario FabFoundation recomienda adquirir un sistema de filtración y poseer una

buena ventilación externa.

Ahora al hablar sobre programas computacionales cabe recalcar que al igual que en la

impresión 3D al comprar una máquina de corte láser esta vendrá con los respectivos drivers

de manejo, pudiendo manejar archivos en formatos como: ai, dxf, pdf, cdr, dwg, svg, 3dm,

entre otros. Con lo cual da la posibilidad de utilizar innumerables programas pero entre los

principales se tiene: Adobe Photoshop, Adobe Illustrator, Corel Photopaint, AutoCAD,

Rhinoceros, SolidWorks, Corel Draw, SolidWorks, SolidEdge, Sketchup, Adobe InDesign,

Inkscape, Gravostyle, Laserstyle, Inkscape, EngraveLab. (Todo corte y grabado laser.

blogspot, 2018).


73

5. 2. 3. Maquinado CNC

Las recomendaciones dadas por (Perezcamps, 2018) para comprar una máquina CNC

es necesario tomar en cuenta los siguientes parámetros:

• Materiales y espesores.- Siendo estos los principales aspectos a considerar al

momento de elegir la máquina y su motor, puesto que de esto dependerá la velocidad

de desplazamiento y las revoluciones por minuto (RPM). Las CNCs existentes poseen

motores con potencia desde 1 HP (caballo de fuerza) llegando hasta los 40 HP,

aumentando la potencia según el material con el que se esté previsto trabajar.

• Productividad Estimada.- La cual indica el número de piezas que se deseen trabajar en

un determinado lapso de tiempo.

• Cambio de herramienta automático y manual.- Decidirse por alguno implica analizar

el gasto de tiempo en hacerlo manualmente, la cantidad de veces que se deberá

cambiar de herramienta para los trabajos que se proyectan, etc.

• El número de ejes.- A mayor número de ejes se pueden realizar trabajos más

complicados, en ocasiones cuando se posee un numero de ejes limitados se puede

detener el proceso, reacomodar la pieza, cambiar los códigos de devaste para tratar de

obtener los mismos resultados, aunque esto se convierte en un proceso tedioso y no

siempre se consigue lo esperado.

Todos los anteriores puntos influyen en el costo final de adquisición, además es necesario

mencionar que se debe tener un kit de brocas para varios usos con sus respectivos repuestos,

también se debe poseer un kit de limpieza para antes y después de cada trabajo, puesto que

los residuos de devaste pueden afectar a humanos y animales, por lo que FabFoundation

recomienda adquirir un colector de polvo.


74

Por último al hablar de programas, se debe mencionar que es imprescindible poseer aquellos

que manejen CAD-CAM para el correcto manejo de la CNC, para (3D CAD portal, 2018)

normalmente las máquinas vienen con un manejadores básicos que ayudan en proyectos

sencillos, pero cuando las cosas se tornan más complejas es necesario utilizar programas más

técnicos y profesionales, los clásicos suele ser: RhinoCAM, SmartCAM, Sicube, SolidCAM,

SprutCAM, SurfCAM, TebisCAM, Catia Machinig, Cimatron, Eureka Virtual Machining,

Cura, entre otros.

5. 2. 4. Escáner 3D e ingeniería inversa

Para el blog de (3D Natives, 2018) existen 2 tipos de tecnologías para escanear en 3D,

la primera es por contacto donde un brazo robótico mediante un dispositivo de captura crea

modelos bastante precisos en tres dimensión mediante toques físicos, la segunda es por medio

de escaneo sin contacto donde se utiliza luz (natural, infrarroja, láser), radiografía o

ultrasonido. Esta última tecnología se divide en dos según su maquinaría, esta puede ser de

escritorio donde un objeto es colocado en una mesa que mientras esta gira, un sensor capta la

profundidad del rayo de luz, construyendo así la forma digital. O puede ser portátil o de mano

con la cual se puede escanear de manera libre, dirigiendo el movimiento con sus manos, esta

tecnología permite escanear objetos de mayor dimensión.

En la tecnología de escáner 3D la calidad resultante es directamente proporcional con el valor

de inversión al adquirir la máquina, puesto que tendrá mejor precisión; en el mercado existen

instrumentos que van desde los $100 hasta superar los $ 2000. La malla poligonal que resulta

de un escaneo en tres dimensiones se ejecuta en el programa que viene de fábrica, con el cual

se puede exportar a formatos como: dae, fbx, ma, obj, ply, stl, txt, wrl, x3d, x3dz, zpr; los

cuales se pueden editar y realizar ingeniería inversa, algunos programas especializados son:

AsorCAD y Geomagic Design X. (Go Scan 3D, 2018)


75

5. 2. 5. Animaciones y simulaciones

La diferencia entre simulación y animación radica en que la simulación es un método

de análisis que trabaja imitando acontecimientos que sucederían en la vida real, obteniendo

comportamientos verídicos de los sistemas estudiados. Mientras que la animación es un

procedimiento para dar movimiento y en ocasiones vida a algo por medio de programas

computacionales sin importar mucho los condicionamientos reales. (A. M. L., 2014).

Ahora bien, al hablar de animación y simulación afín al diseño industrial se puede decir que

se pretende realizar simulaciones mecánicas de piezas, ensambles, logística productiva,

automatización, etc. Mientras que en el ámbito de animaciones se aspira realizar visitas

virtuales, guías de uso, ambientaciones, etc.

Para la realización de este servicio es necesario computadores apropiados, personal con el

conocimiento suficiente y los programas adecuado para realizar animaciones y simulaciones

ligadas al diseño industrial, se puede afirmar que los más utilizados son: SolidWorks,

Inventor, Rhinoceros, FlexSIM, ProModel, Witness, PlanSimulation.

Después de haber presentado este estudio de maquinaría y programas, se considera propicio

decidir que insumos se deben adquirir para el FabLab IDI UCE, todo esto se lo presenta en la

siguiente sección.

5. 3. Selección de Maquinaria

La maquinaria principal para el FabLab IDI UCE se va a elegir por medio de un

método de ponderación, se ha escogido este método puesto que permite realizar un análisis

cuantitativo y cualitativo a través de la comparación de características que poseen las

diferentes alternativas. El detalle de todas las máquinas que se van a comparar en este punto,


76

se encuentran en el Anexo 5, es así que cada característica recibe una calificación de 0, 0.5 o

1 dependiendo de qué tan positiva sea en torno a la finalidad de la máquina y comparada con

las demás; al final cada valor es multiplicado por un “peso relativo” el cual es una constante

asignada en base a la importancia de esa característica que sumadas un total de 100 %,

entonces la opción que alcance una mayor resultante será la máquina elegida para el

proyecto, al terminar se va a hacer una recapitulación de todas las máquinas seleccionas y se

va a realizar una proforma de insumos detallando los artículos necesarios para el normal

funcionamiento de este laboratorio con su respectivo precio y valor total.

5. 3. 1. Selección de impresora 3D varios materiales

Para la elección de la impresora adecuada se ha procedido a comparar tres máquinas,

que en el momento poseen las mejores características de mercado, esta son: la Prusa I3 MK3

recomendada por FabFoundation (FabFoundation, 2018), la N2 Plus declarada como la mejor

impresora de gran tamaño por (All3DP, 2018) y la LulzBot TAZ considerada como la más

fiable por (All3DP, 2018). Se ha realizado un cuadro de estos equipos como se muestra en la

tabla 20.

Tabla 20.- Cuadro de ponderación de impresoras 3D

Característica Peso

relativo Prusa I3 MK3 N2 Plus LulzBot TAZ

Volumen de Impresión 20% 0,5 1 0,5

Cantidad de materiales 20% 1 1 0,5

Conectividad 10% 0,5 1 0,5

Código Abierto 5% 1 0 1

Velocidad de Impresión 15% 0,5 1 0,5

Precisión 20% 0,5 1 0,5

Precio 10% 1 0 0,5

Valor

ponderado 0,675 0,85 0,525



77

Es así que se ha obtenido como ganadora a la impresora N2 Plus creada por la empresa Raise

3D (Ilustración 3), para más información sobre esta máquina sus características se detallan en

la Tabla 21, donde se debe resaltar que el espacio de impresión de este equipo supera el

promedio de 23 x 24 x 26 cm. obtenido en el estudio de competencia de impresión 3D,

además sobrepaso a su competencia en aspectos como: precisión, conectividad, espesor de

capa y velocidad de impresión.

Tabla 21.- Características de la impresora N2 Plus

Característica Detalle

Tecnología de impresión Moldeo por deposición de material fundido

Materiales PLA, ABS, PC, PET-G, flexible, TPU, HIPS, carbono,

materiales exóticos

Tamaño 616 mm x 590 mm x 1112 mm.

Volumen de impresión 305 mm x 305 mm x 610 mm.

Peso 48,5 Kg.

Espesor mínimo de capa 10 micrones

Velocidad de Impresión 300 mm/s

Diámetro de la extrusora 0,4 mm.

Precisión 10 micrones (z); 7 micrones (x, y)

Tamaño de Filamento 1,75

Programa ideaMaker, Simplify3D

Conectividad Wi Fi, Cable USB, LAN, Tarjeta SD

Compatible con materiales de terceros

Si

Cama Caliente Si

Alimentación 100-240 VAC, 50/60 Hz

Otros Calibración automática, doble extrusor, pantalla de control,

cámara cerrada y batería integrada.

Costo aproximado $ 3 800 (USA)

Fuente: (Raise 3D, 2018)


78

Figura 3: Impresora N2 Plus de Raise3D

Fuente: (All3DP, 2018)

5. 3. 2. Selección de impresora de resina

Para elegir a la impresora de resina adecuada para las necesidades del FabLab IDI UCE se ha

optado por estas tres máquinas para la comparación respectiva: Form 2, Slash + y la Nobel

1.0. La tabla 22 presenta la ponderación de las características de estas impresoras.

Tabla 22.- Cuadro de ponderación de impresoras de resina


relativo Form 2 Slash + Nobel 1.0

Volumen de Impresión 20% 1 1 1

Conectividad 10% 1 0,5 0,5

Programa 15% 1 0,5 0

Velocidad de Impresión 15% 0,5 1 0,5

Calidad de impresión 25% 1 1 0,5

Precio 15% 0,5 0,5 1

Valor

ponderado 0,85 0,8 0,6

Fuente: (3dnatives, 2017)


79

La impresora que por sus características ha sobresalido de las demás es la Form 2 de Form

Labs, la cual para (All3DP, 2018) es la mejor impresora del 2018 en su categoría

(Estereolitografía), cabe resaltar que su nivel de detalle en la impresión es excepcional,

además de que posee un ingenioso programa para fabricar sus modelos con la menor

dificultad posible, aunque como aspecto negativo se puede decir que el kit de acabado y post-

impresión se venden por separado. La imagen de la impresora se presenta en la ilustración 4,

mientras que sus características principales están organizadas en la tabla 23.

Tabla 23.- Características de la impresora 3d Form 2


Tecnología de impresión Estereolitografía

Materiales Resina (17 tipos)


Volumen de impresión 145 mm x 145 mm x 175 mm.

Peso 13 Kg.

Espesor mínimo de capa 25 micrones

Diámetro de la extrusora 0,4 mm.

Programa Preform

Conectividad Wi Fi, Cable USB, LAN.

Compatible con materiales de terceros

Si

Bandeja Caliente Si

Alimentación 100–240 V 1.5 A 50/60 Hz 65 W

Otros Calibración automática, pantalla de control, cámara

cerrada.

Costo aproximado $ 4 000 (USA)

Fuente: (Formlabs, 2018)


80

Figura 4: Impresora Form 2 de Form Labs

Obtenido de (All3DP, 2018)

5. 3. 3. Selección de la impresora de metal.

Para realizar la respectiva comparación entre impresoras de metal se ha procedido a

elegir a estas tres máquinas: Desktop Metal, Markforged Metal X y la SCIAKY EBAM 300,

sus características principales serán estudiadas y comparadas en la tabla 24:

Tabla 24.- Cuadro de ponderación de impresoras de metal


relativo Desktop Metal

Markforged Metal X

SCIAKY EBAM 300

Volumen de Impresión 15% 0,5 0,5 1

Cantidad de Materiales 15% 1 0,5 1

Conectividad 5% 1 1 0,5

Programa 10% 0,5 1 0,5

Velocidad de Impresión 10% 0,5 0,5 1

Calidad de impresión 20% 1 0,5 1

Precio 25% 0,5 0,5 0

Valor

ponderado 0,7 0,575 0,675

Fuente: (3dprintereviewsite, 2018)


81

La impresora de metal ganadora ha sido la Desktop Metal de Studio Systems, sistema

compuesto por una impresora, una máquina aglutinadora y un horno, mismos que se

muestran en la ilustración 5, además sus características más relevantes se encuentran

detalladas en la tabla 25.

Tabla 25.- Características de la impresora Desktop Metal Studio Systems


Tecnología de impresión Deposición de metales ligados (BMD)

Materiales

Acero 4605, aluminio (2024, 6061), carburo, bronce, aleaciones pesadas (tungsteno, Veloxint HardMetal), Cobalt Chrome F75, Hastelloy X, MP35N (Ni Co Cr Mo), Acero inoxidable, Acero de alto rendimiento, Titanio, acero para herramientas y BASF Catamold

Tamaño de la impresora 948 mm x 823 mm x 529 mm.

Tamaño del aglutinador 1020 mm x 740 mm x 570 mm

Tamaño del horno 1618 mm x 1380 mm x 754 mm

Volumen de impresión 289 mm x 189 mm x 195 mm

Peso 97 kg.

Resolución 50 micras, 100-220 micras

Extrusores extrusión doble - 1 metal, 1 medio de interfaz de

cerámica

Programa Propio

Conectividad Ethernet y Wi Fi

Alimentación 100-120 VCA, 50/60 Hz, 15 A, monofásico

Otros Soporta archivos en formato: STL, IGES, JT, STEP, VDA-FS, U3D, VRML y tipos de archivos nativos

Costo aproximado $120 000



82

Figura 5: Sistema de impresión Desktop Metal Studio Systems


5. 3. 4. Selección del cortador y grabador láser

Tres buenas opciones de cortadores láser según (All3DP, 2018) son: Orion Motor Tech, Ten-

High CO2 y la Epilog Mini 24; máquinas cuyas características se han comparado y

ponderado en la tabla 26:

Tabla 26.- Cuadro de ponderación de cortador láser


relativo Orion Motor

Tech Ten-High

CO2 Epilog Mini

24

Área de corte 20% 0,5 0,5 1

Potencia (Cantidad de Materiales)

20% 0,5 1 1

Grosor máximo de corte 15% 0,5 0,5 0,5

Velocidad de corte 10% 0,5 0,5 1

Precisión 20% 0,5 0,5 1

Precio 15% 1 1 0

Valor

ponderado 0,575 0,675 0,775

Fuente: (Epilog Laser, 2018) y (Amazon, 2018)


83

La máquina cortadora y grabadora láser elegida es la Mini 24 de Epilog Legend Laser Series,

misma que se recomienda en el inventario de (FabFoundation, 2018), uno de sus puntos

importantes es la calidad de corte además de su considerable área de trabajo (610 x 305 mm.).

Una fotografía de esta poderosa máquina se presenta en la ilustración 5, mientras que sus

características principales se muestran en la tabla 27.

Tabla 27.- Características de Epilog Láser Mini 24


Tecnología láser dióxido de carbono

Máximo grosor de Material 203 mm.


Potencia Láser 30, 40, 50, 60 W.

Materiales Blandos como cartulina, corcho, cuero hasta más duros

como madera, acrílico, vidrio, latón y aluminio de 2 mm.

Peso 41 Kg.

Área de Grabado 610 mm x 305 mm.

Driver de Impresión Dashboard

Modos de Operación Modo raster, vectorial y combinado optimizados.

Resolución Controlado por el usuario entre 75 y 1200 dpi.

Control de velocidad y potencia

Controladas desde el driver o el panel de control en incrementos del 1% hasta 100%

Alimentación 110 o 240 V, 50 o 60 Hz, monofásico, 15 A AC.

Sistema de Ventilación Externo

Conexión Ethernet, USB

Otros Almacenaje de archivos (64 MB), correas de Kevlar,

Motores Servo DC de alta velocidad.

Costo aproximado $ 15 000

Fuente: (Epilog Laser, 2018)


84

Figura 6: Cortador Láser Epilog Mini 24 con soporte

Fuente: (Epilog Corporation, 2018)

5. 3. 5. Selección de CNC de 5 ejes

Para la comparación de CNCs de 5 ejes se ha elegido estas tres opciones de maquinaria: Las

HAAS VF2 TR, la Makino D300 y la GENOS M460V, la respectiva ponderación de sus

características principales se detalla en la tabla 28.

Tabla 28.- Cuadro de ponderación de CNCs de 5 ejes


relativo HAAS VF2

TR Makino D300

GENOS M460V

Recorrido de ejes 20% 1 0,5 1

Volumen que soporta la mesa

20% 1 0,5 1

Potencia máxima 15% 1 1 1

Rapidez de ejes 10% 0,5 1 0,5

Capacidad de Herramientas

10% 0,5 1 0,5

Precio 25% 1 1 0,5

Valor

ponderado 0,9 0,8 0,775

Fuente: (HAAS CNC, 2018), (Exapro, 2018) y (Okuma, 2018)


85

Es así que se ha obtenido como máquina CNC ganadora a la VF2 TR fabricada por la

empresa HAAS, cuyas características se presentan en la tabla 29 y para una mejor

visualización se presenta la Figura 7.

Tabla 29.- Características de la CNC VF 2TR de HAAS


Recorrido (x, y, z) (762 mm, 406 mm, 508mm)

Área de la mesa (914 mm x 356 mm)

Potencia Máxima 30 Hp - 22,4 KW.

Velocidad Máxima 8100 RPM

Corte Máximo 16,5 m/min

Empuje de Motores (x, y, z) (11343, 11343, 18683) N

Diámetro del Plato 160 mm

Dimensiones 3 x 2,2 x 2,7 m

Capacidad de Herramientas 30+1

Tipo de Cambiador SMTC

Diámetro máximo de herramienta

127mm- 12’’

Capacidad de Refrigeración 208 L

Alimentación 220 VAC- 70 A

Otros Lubricación por inyección de aire y aceite

Costo aproximado $ 110 000

Fuente: (HAAS CNC, 2018)


86

Figura 7: CNC VF 2TR de HAAS

Fuente: (HAAS CNC, 2018)

5. 3. 6. Selección de escáner 3D

Se ha elegido estos tres escáneres para la comparación y ponderación de sus características:

Sense 2 de 3D Systems, Eva de Artec y el EinScan Pro de Shining 3D, los resultados se

encuentran en la tabla 30:

Tabla 30.- Cuadro de ponderación de escáner 3D


relativo Sense 2 Eva EinScan Pro

Calidad de Escaneo 25% 0,5 1 1

Portabilidad 20% 1 1 1

Tamaños de escaneo 20% 0,5 1 1

Velocidad 15% 1 0,5 1

Precio 20% 1 0 0,5

Valor

ponderado 0,775 0,725 0,9

Fuente: (All3DP, 2018).


87

El Escáner ganador es el EinScan-Pro fabricado por Shining 3D, el cual es portátil pero posee

un sistema que lo convierte en escáner de mesa, sus características se encuentran detalladas

en la tabla 31, mientras que la foto del equipo junto con sus aditamentos se presentan en la

ilustración 8.

Tabla 31.- Características del escáner EinScan Pro de Shining 3D


Tecnología de escaneo Luz Blanca

Tipo Portátil / de Escritorio

Tipo de Escaneo Rápido y HD

Tamaño mínimo de escaneo 0,03 mm3

Tamaño máximo de escaneo 4 m3

Dimensiones 246 mm x 126 mm x 60 mm.

Peso 0,8 Kg.

frecuencia 15 imágenes/ segundo

Formatos de exportación .obj, .stl, .asc

Programa EinScan

Conectividad Cable USB

Alimentación 100V – 230V

Otros Posee aditamentos como: trípode, mesa giratoria y sensor

de colores.

Costo aproximado $ 5 500 (incluido los aditamentos)

Fuente: (Shining 3D, 2018)


88

Figura 8: EinScan Pro solo y ensamblado con trípode, mesa giratoria y captador de colores

Fuente: (Shining 3D, 2018)

5. 4. Propuesta de Adquisición

A continuación, en la tabla 32 se detalla los costos previstos para la compra de

maquinaria junto con otros insumos y materiales necesarios, además de las adecuaciones

mínimas que se deben realizar en el local para que el correcto funcionamiento de FabLab IDI

UCE, además cada artículo esta con su respectivo costo referenciado y las observaciones

pertinentes de ser el caso.

Tabla 32.- Detalle de costos del proyecto

Cantidad Insumo Observación Referencia Costo

Unitario ($)

Costo Total ($)

1 Impresora 3D N2 Plus, con extrusor

Dual

Fabricante: Raise 3D Garantía de 1 año

Maker Group 4180 4180

10 Rollos de ABS 1,75 mm. de diámetro,

1Kg Maker Group 40 400

Continúa


89



Unitario ($)

Costo Total ($)

15 Rollos de PLA

Varios colores

1,75 mm. de diámetro, 1Kg

Maker Group 38 570

3 Rollos ASA 1,75 mm. de diámetro,


3 Rollos PC 1,75 mm. de diámetro,


3 Rollos Nylon 1,75 mm. de diámetro,


3 Rollos PETG 1,75 mm. de diámetro,


3 Rollos HIPS 1,75 mm. de diámetro,


5 Rollos de Soft PLA o FilaFlex


Maker Group 70 350

5 Rollos de Laybrick


Maker Group 57 285

5 Rollos de Laywoo

D3 1,75 mm. de diámetro,


3 Rollos de

LayCeramic 1,75 mm. de diámetro,


3 Rollos de Fibra de

Carbono 1,75 mm. de diámetro,


5 Rollos de PVA 1,75 mm. de diámetro,


5 Rollos de MoldLay


Maker Group 65 325

3 Rollos de Acetal

(POM) 1,75 mm. de diámetro,


Continúa


90



Unitario ($)

Costo Total ($)

5 Rollos de Filamento limpiador


Maker Group 35 175

1 Impresora Form 2 Fabricante: Form Labs Maker Group 4350 4350

1 Kit de limpieza y Postproducción

Fabricante: Form Labs Maker Group 700 700

10

Litros de Resina Estándar

Varios colores

Fabricante: Form Labs Maker Group 155 1550

5 Litros de Resina

Flexible Fabricante: Form Labs Maker Group 185 925

1 Impresora

Desktop Metal

Fabricante: Studio Systems

Impresora 3D, aglutinador y horno

desktopmetal. com

120000 120000

10 Cartuchos de aceros varios

3 Kg c/u desktopmetal.

com 560 5600

2 Cartucho de cobre 3 Kg c/u desktopmetal.

com 720 1440

2 Cartucho de

bronce 3 Kg c/u

desktopmetal. com

620 1240

2 Cartucho de

titanio 3 Kg c/u

desktopmetal. com

880 1760

5 Cartucho de

aluminio 3 Kg c/u

desktopmetal. com

790 3950

1 Costo de

importación

Arriendo del conteiner Boleto de viaje marítimo

USA-Ecuador Transporte terrestre

icontainers. com

3000 3000

Continúa


91



Unitario ($)

Costo Total ($)

1 Cortador Láser Mini Epilog 24

24x12 inch 60 W.

2 años de garantía

Mercantil Makamba Cía.

Ltda. 18000 18000

1 Colector de

residuos Versión 24 inch.

2 años de garantía


Ltda. 2000 2000

3 Tubos de dióxido

de carbono Versión Mini Epilog 24


Ltda. 850 2550

1 CNC 5 ejes VF

2TR Fabricante HAAS. 2 años de garantía

BKB Maquinaria Industrial

123000 123000

1 Escáner 3D EinScan Pro

Fabricante Shining 3D. 1 año de garantía

BKB Maquinaria Industrial

5300 5300

1

Paquete de trípode, mesa

giratoria y pack de colores

Fabricante Shining 3D BKB

Maquinaria Industrial

1200 1200

3 Computadoras de

escritorio

Procesador: i7 RAM: 32 GB

Tarjeta de Video: Nvidia Monitor de 21’’.

Gabinete cooler master. Mouse de alta precisión.

Teclado ergonómico

Compuzone. com.ec

2310 6930

3 Mesas para

computadora Ergonómica, soporte de

CPU inferior Compuzone.

com.ec 90 270

1 Laptop

Procesador: i9 RAM: 32 GB

Tarjeta de Video: Nvidia Pantalla de 16’’.

Resolución mínima de 1920×1080

Disco de un 1 TB Mouse de alta precisión.

Compuzone. com.ec

2700 2700

Continúa


92



Unitario ($)

Costo Total ($)

1 Proyector Mínimo 3200 lúmenes Compuzone.

com.ec 600 600

2 Sillas de oficina Ergonómica, reclinables,

giratorias, con ruedas Indumaster.

com.ec 80 160

5 Sillas tapizadas Ergonómicas y confortables

Indumaster. com.ec

45 225

2 Mesas de trabajo De Madera

Medidas: 2 x 1,2 m. Estructura resistente.

Indumaster. com.ec

120 240

1 Mesa de trabajo De Madera

Medidas: 1,5 x 1 m. Para trabajo de precisión

Indumaster. com.ec

90 90

1 Escritorio Dual Indumaster.

com.ec 240 240

14 Taburetes Ergonómicos Indumaster.

com.ec 20 280

1 Anaquel De oficina/ organizador Indumaster.

com.ec 120 120

2 Armarios Exhibidor de 2 x 2 x 1 m. Indumaster.

com.ec 130 260

1 Armario Organizador de varias

bandejas, tamaño 0,80 x 0,60 x 2 m.

Indumaster. com.ec

90 90

1 Pizarra Móvil Tamaño 2 x 1,5 m.

Con pedestal rodante Indumaster.

com.ec 135 135

3 Set de Casilleros Metálicos

Set de 9 casilleros Tamaño 60 x 80 x 30 cm.

Indumaster. com.ec

270 810

1 Puerta de

emergencia

De metal, abrir únicamente desde

adentro Tamaño 1 x 2 m.

Indumaster. com.ec

400 400

Continúa


93



Unitario ($)

Costo Total ($)

2 Extintores Tipo: de polvo Capacidad

10 lb. Intallgas.com 38 76

2 Luces de

emergencia Lámpara LED 2

Faros

Ingeniería ecuatoriana de

protección (inecpro.com)

20 40

1 Botiquín de

Primeros Auxilios Tipo Industrial



60 60

1 Juego de Señalética Informativa y de

emergencia Total 16 letreros



80 80

3 Overalls Tipo industrial



26 78

3 Mascaras de protección respiratoria

Tipo industrial



67 201

10 Gafas de Protección Tipo Industrial



8 80

56 Focos fluorescentes Tubulares de 1m. Indumaster.

com.ec 9 504

1 Conjunto de herramientas

manuales varias

Destornilladores, pinzas, prensas de fijación, llaves

de boca y de corona, calibrador, etc.

Estimación basada en precios de

Comercial Kywi

800 800

1 Kit de brocas fresas 50 unidades

aproximadamente, varios usos y materiales

Estimación basada de Castillo

Hermanos S.A.

1000 1000

Continúa


94



Unitario ($)

Costo Total ($)

1 Licencia de uso

Illustrator

Versión profesor y estudiantes, todo el paquete de Adobe por $19 al mes

Adobe.com 912 912

1 Licencia de uso

SolidWorks SolidCAM

4 computadoras Solidworks.

com 8500 8500

1 Licencia de uso

Blender Es gratis Blender.org 0 0

1 Licencia de uso

Rhinoceros RhinoCAM

4 computadoras, Versión escuela-laboratorio

Rhino3d.com 975 975

1 Licencia de uso PlanSimulation

4 computadoras Siemens.com 5300 5300

1 Licencia de uso

Cura 4 computadoras Ultimaker.com 0 0

1 Trabajo de albañilería

Tumbado de pared, readecuación del mesón,

extraer e l baño, colocación de la puerta de emergencia

y sus insumos

Estimación Albañil Carlos

Caiza 800 800

1 Readecuación de la

red eléctrica

Cambio de boquillas, arreglo de tomacorrientes,

extensiones, etc.

Estimación Albañil Carlos

Caiza 200 200

1 Conjunto de

insumos académicos

Marcadores, carpetas, registros, borrador de

pizarra, etc.

Estimación basada en los

costos de Dilipa Cía.

50 50

1

Conjunto de materia prima para corte láser y CNC

de 5 ejes

Planchas de diferentes espesores de cartón,

acrílico, MDF, madera, vidrio, aluminio, etc.

Estimación basada en duravidrio,

provemadera y metales Hidalgo

1500 1500

Total 340 025

Fuente: Varios, ver columna 4 “Referencias”


95

5. 5. Adecuación del Taller y Layout

Se pretende que el FabLab IDI UCE esté ubicado en la facultad de Ingeniería Ciencias

Físicas y Matemáticas de la Universidad Central del Ecuador, es así que se propone hacer uso

de un local situado atrás del edificio de Aulas “A” que por el momento alberga material y

equipos en desuso, por lo que una vez removido estos dispositivos, sería un lugar ideal para

instalar este nuevo laboratorio, el terreno en mención se lo puede visualizar de mejor manera

en la Figura 9. Además en la Figura 10 se muestra una fotografía de cómo se encuentran los

exteriores de la zona en mención.

Figura 9: Mapa del potencial lugar de ubicación del FabLab IDI UCE

Fuente: Adaptada de Google Maps.

Tomadas por: Diego Pilicita

Figura 10: Fotografías del estado actual del lugar elegido para el FabLab IDI UCE


96

En primera instancia se ha procedido a realizar la medición del lugar, como se observa en el

Anexo 6, esto con el fin obtener las dimensiones del local y para organizar todos los insumos

declarados en la propuesta de adquisición, como resultante de este proceso se ha obtenido un

Layout de propuesta, mismo que se encuentra en el Anexo 7.

Además para un mejor entendimiento de la ubicación de los insumos y una pre visualización

del aspecto final del FabLab IDI UCE, se adjunta la siguiente dirección web que enlaza con

la animación digital de la propuesta de laboratorio:

https://youtu.be/UtTRaszyu-k

5. 6. Mantenimiento del FabLab

Para (Masip, 2010) la palabra mantenimiento se puede definir como “el conjunto de

acciones e intervenciones que se llevan a cabo en un equipo de trabajo para conservarlo en

condiciones óptimas de productividad y seguridad.” El principal objetivo del mantenimiento

es evitar el desperdicio de recursos ya sea por:

• Paras en la productividad.

• Averías de gravedad en la maquinaria.

• Reducción de la vida útil de los instrumentos

Se ha identificado la existencia de varios tipos de mantenimiento, pero los más recomendados

para laboratorios de este tipo son: en uso, overhaul y programado.

• Mantenimiento en Uso.- Es el mantenimiento básico de un equipo que se realiza por

los usuarios del mismo. Consiste en una serie de tareas elementales (tomas de datos,

inspecciones visuales, limpieza, lubricación, reapriete de tornillos) para las que no es

necesario una gran formación, sino tan solo un entrenamiento breve. Se prevé que se

debe aplicar este tipo de mantenimiento cuando se esté usando las impresoras y


97

demás máquinas por los estudiantes y ayudantes de laboratorio, a los cuales en

principio se les debe capacitar mínimamente para visualizar anomalías o problemas

en el uso cotidiano de los equipos.

• Overhaul.- También llamado cero horas, es un conjunto de tareas cuyo objetivo es

revisar los equipos a intervalos programados antes de que aparezca algún fallo, o bien

cuando la fiabilidad del equipo ha disminuido de manera apreciable. Consiste en

dejar el equipo a cero horas de funcionamiento, es decir, como nuevo, se debe

sustituir o reparar todos los elementos sometidos a desgaste. Este tipo de

mantenimiento aplicado a este laboratorio debería darse cuando se note una baja

apreciable de fiabilidad, como por ejemplo en el desgaste de las boquillas de

impresión, camas erosionadas, desgaste de los tubos de CO2, etc. Estos cambios los

pueden realizar el ayudante y el profesor encargado del laboratorio.

• Mantenimiento programado.- Es aquel que optimiza el funcionamiento de la

maquinaria y evita las paradas imprevistas, las cuales pueden llegar a tardar semanas

en ser arregladas dependiendo de la avería de la pieza, en la tabla 33 se presenta un

plan de mantenimiento programado basado en las especificaciones de cada máquina.

Según (Masip, 2010) para diseñar un plan de mantenimiento programado primero se debe

inventariar todo el material tangible del centro de trabajo, después se debe diferencia por

zonas o secciones dependiendo de las relaciones entre máquinas, luego se debe leer y analizar

los manuales de mantenimiento de equipo, lo que ayudará a confeccionar un calendario con

fechas clave de mantenimiento y los periodos para los siguientes controles, en este punto se

debe establecer la cantidad de personas que se necesita en cada revisión. Por último este

proceso entra en mejora continua por lo que se debe revisar y actualizar según sea

conveniente.


98

En este punto cabe recalcar que al adquirir la maquinaria seleccionada, estas vienen con

manuales de usuario, manuales de mantenimientos, garantía y soporte técnico por un tiempo

determinado; no se recomienda la sobre manipulación de piezas en los equipos puesto que

esto puede ocasionar que se pierda la garantía de los mismo.

Tabla 33.- Plan de mantenimiento programado FabLab IDI UCE

Equipo Descripción del trabajo Periodo Personal

Impresora N2

Plus Mantenimiento Programado

Cada 500 horas

de impresión

Soporte

Técnico

Impresora Form

2 Mantenimiento Programado

Cada 300 horas

de impresión

Soporte

Técnico

Impresora

Desktop Metal Mantenimiento Programado

Cada 200 horas

de impresión

Soporte

Técnico

Cortador Láser

Epilog Mini 24 Mantenimiento Programado

Cada 1000

horas de

impresión

Soporte

Técnico

Escáner EinScan

Pro Mantenimiento Programado

Cada 150 horas

de escaneo

Soporte

Técnico

CNC VF 2TR Mantenimiento Programado Cada 600 horas

de trabajo

Soporte

Técnico

Computadores

de escritorio Mantenimiento Programado

Cada 1000

horas de trabajo

Personal del

laboratorio de

informática

Laptop Mantenimiento Programado Cada 1000

horas de trabajo

Personal del

laboratorio de

informática

Elaborado por: Diego Pilicita, basado en las sugerencias de los manuales de mantenimiento de las máquinas.


99

5. 7. Modelo de Negocio

Según el libro de generación de modelos de negocios (Osterwalder y Pigneur, 2011)

un modelo de negocio se define como: la descripción de las bases sobre las que una empresa

busca crear, proporcionar y captar valor, es decir, como la empresa busca servir a los clientes

y generar ingresos. Para estos autores, un modelo de negocio no es más que el resultado de la

interacción de nueve conceptos que son:

• Segmento de Mercado

• Propuesta de Valor

• Canales

• Relación con los Clientes

• Fuente de Ingreso

• Recursos Claves

• Actividades Clave

• Asociaciones Clave

• Estructura de Costes

Estos conceptos tan importantes han evolucionado y se han convertido en los nueve módulos

del modelo Canvas, la cual es una metodología gráfica muy bien aceptada para el desarrollo

modelos de negocio la cual se presenta en la figura 11.


100

Figura 11: Modelo canvas de negocio

Fuente: (Osterwalder y Pigneur, 2011)

Es así que al aplicar esta metodología en el proyecto del FabLab IDI UCE se ha obtenido el

siguiente resultado que se muestra en la figura 12:

Figura 12: Modelo canvas de negocio aplicado al FabLab IDI UCE



101

5. 8. Plan de Negocio

5. 8. 1. Resumen ejecutivo

El FabLab IDI UCE se diferencia de la competencia puesto que posee mayor

tecnología de punta, con lo cual ostenta la capacidad de realizar casi cualquier proyecto sin

restricciones; su foco de clientes está basado en industrias, emprendimientos y particulares

que busquen la materialización de proyectos o piezas, para estos se oferta la impresión 3D en

plásticos, resina y metal, corte láser, escaneo 3D, ingeniería inversa y maquinado CNC de 5

ejes en varios materiales; además de la realización de diseños, simulaciones mecánicas,

animaciones y la asesoría y consultoría técnica necesaria. Para ingresar al mercado se planea

una estrategia de publicidad basada en tres ejes, con lo cual se aspira a obtener el 10% de

clientes del público objetivo; además se debe recalcar el FabLab IDI UCE ha logrado

conformar una estructura organizacional muy sólida para la realización de trabajos de alto

nivel y también posee una estrategia de atención al cliente muy personalizada con lo que

prevé ventas representativas en los posteriores años, logrando ser auto sostenible en el

tiempo.

5. 8. 2. Propuesta de valor

El FabLab IDI UCE se presenta como el laboratorio de fabricación digital más

completo del país, superando ampliamente a sus competidores, puesto que pone a disposición

de industrias y particulares un variada cartera de servicios, brindando siempre la mejor

calidad y un precio conveniente; además posee la maquinaría necesaria para realizar

proyectos impensables con otros métodos de manufactura.


102

5. 8. 3. Ingreso al Mercado

Una vez instalado el laboratorio bajo las especificaciones indicadas en la propuesta de

adquisición y el layout, los esfuerzos se deben enfocar en ingresar al mercado y comenzar a

ganar clientes, para esto se sugiere el siguiente proceso:

Identificación del mercado objetivo.-

Los consumidores potenciales que se han identificado para los servicios del FabLab IDI UCE

son:

• Industrias de todo tamaño que busquen nuevos diseños de productos, prototipado de

los mismos, fabricación de piezas específicas, realización de proyectos en conjunto,

recorridos virtuales, simulaciones didácticas y mecánicas. Se espera tener gran

demanda por parte de empresas que trabajen con metales y plásticos.

• Emprendimientos que posean ideas innovadoras y busquen materializarlas,

proporcionando asesoría sobre materiales, mecanismos y diseño.

• Estudiantes y personas comunes que necesiten apoyo en sus proyectos de diseño,

realización de ingeniería inversa, optimización de piezas, replicas, trabajos bajo

pedido en materiales específicos, etc.

Creación de Imagen Corporativa.-

Como primer punto de la creación de imagen corporativa se ha desarrollado la

propuesta de logotipo para el FabLab IDI UCE, mismo que se muestra en la figura 13:


103

Figura 13: Propuesta de logotipo para el FabLab IDI UCE


De este logotipo se identifica claramente que existen 3 colores que van a ser la identidad

cromática del laboratorio, sus valores se detallan a continuación.

C: 70 C: 0 C: 100 M: 11 M: 0 M: 100 Y: 17 Y: 0 Y: 25

K: 5 K: 60 K: 25 R: 74 R: 102 R: 10

G: 157 G: 102 G: 0 B: 167 B: 102 B: 69

Por último se propone la misión y visión de la empresa.

• Misión.- Proporcionar el acceso a tecnología y conocimientos de fabricación digital

para su aplicación en proyectos de educación, innovación y emprendimiento;

buscando proporcionar el mayor beneficio social y apoyando al desarrollo del país.


104

• Visión.- FabLab IDI UCE al 2025 busca posicionarse como un centro de fabricación

digital referente en América Latina, proporcionando alto grado de conocimiento en

sus estudiantes, catalogado como el principal generador de investigación en esta área

y reconocido en la industria por su gran apoyo en proyectos de diseño, innovación y

prototipado.

Estrategia de Publicidad.-

Se sugiere realizar una potente campaña de publicidad para ingresar al mercado

nacional puesto que se ha identificado escasos conocimientos en la sociedad acerca de la

fabricación digital y sus beneficios, por ende se ha diseñado una estrategia de publicidad

enfocada en dar a conocer los alcances de la fabricación digital para luego captar clientes, es

así que lo lineamientos de este plan son:

• Objetivo.- Informar al público objetivo sobre los beneficios y alcances del uso de

fabricación digital en la creación de prototipos y piezas, posicionar la marca del

FabLab IDI UCE como el laboratorio más completo de esta área a nivel nacional,

convertir el 10% de público publicitado en clientes de la empresa.

• Presupuesto estimado.- Se ha destinado un total de $12 000, tal como se lo ha

asignado en la tabla 32.

• Características.- La campaña durará seis meses, tendrá la asesoría de una empresa

especializada en marketing.

• Medios.- Página web, redes sociales, exposiciones industriales, catálogos de servicios,

tarjetas de presentación atractivas, anuncios en revistas especializadas, visitas

personalizadas.

• Lanzamiento.- Se debe iniciar la campaña y programar controles para verificar su

efectividad, lo cual hará mantener o cambiar las acciones previstas para el futuro.


105

• Medición de resultados.- Al terminar la campaña se debe estimar sus resultados por

medio de un estudio, lo que ayudará a visualizar en que porcentaje se cumplió con el

objetivo inicial.

Atención al cliente.-

Los medios por los cuales se atenderá a los clientes son: presencial puede ser en la

oficina del laboratorio o en las visitas que se va a realizar a las industrias, y también se puede

coordinar mediante llamada telefónica o por correo electrónico.

El personal del laboratorio estudiará el proyecto a realizar, determinara el plazo de entrega, el

cual también depende de la carga laboral que existe en ese momento y se le notificará al

cliente.

El costo de los trabajos se los establecerá de acuerdo al análisis de la competencia (Tabla 2),

aunque principalmente contemplarán el costo de material, costos de diseño, más un

porcentaje de ganancia.

El personal del laboratorio se compromete a proveer de asesoría en todo el proyecto, dar

informes de avance, y notificar una vez que el proyecto está terminado.

Por último los trabajos terminados pueden ser recogidos por los clientes en el laboratorio,

además se propone la entrega personal a clientes localizados en la ciudad de Quito y para

cubrir envíos a todo el país se utilizara el servicio de alguna empresa de mensajería, estos

últimos gastos serán solventados por los clientes.

5. 8. 4. Organización

En cuanto a la organización, al ser este FabLab parte de una universidad pública se

prevé que existe un profesor especialista encargado del laboratorio, un profesor encargado de


106

sobrellevar la contabilidad y por último estarán los ayudantes del laboratorio; para asegurar

un correcto funcionamiento de este FabLab a continuación se sugiere un perfil que deberían

poseer los aspirantes a cada uno de los cargos:

• El profesor encargado debe tener un contrato a tiempo completo dentro de la

universidad, poseer experiencia mínima de tres años en el manejo de maquinaria a fin a

la fabricación digital, además de poseer un portafolio de proyectos ligados a este tema.

Al momento de la compra de maquinaria, esta persona deberá realizar y aprobar los

cursos y capacitaciones dados por la empresa proveedora; sus funciones son las de

coordinar el correcto desempeño del laboratorio, manejar el inventario del mismo,

realizar planificación de proyectos, compra de maquinaria e insumos, entre otras.

• El profesor encargado de llevar la contabilidad debe poseer un MBA, título de

administración de empresa, economía o afines, con lo cual se asegura un correcto

desempeño en su labor, sus funciones comprende la realización de balances quincenales

y presentar un informe semestral del estado financiero del laboratorio.

• Los ayudantes de laboratorio, deben ser escogidos adecuadamente puesto que serán los

que colaboren a profesores en el desarrollo de clases, realización de experimentos,

además de que serán la mano de obra que realice los trabajos bajo pedido; el número de

estudiantes asignados dependerá de la cantidad de trabajo que posea el FabLab en ese

periodo de tiempo, esta labor va a ser considerada como prácticas preprofesionales,

para ello los estudiantes deben tener aprobado mínimo el 80% de la malla curricular,

haber aprobado materias como: simulación de procesos, simulación de prototipos,

materiales III (plásticos), materiales II (metales) y Animación 2D y 3D. Por último los

ayudantes deben tener disponibilidad de tiempo para estar en el FabLab entre 20 y 30

horas a la semana.


107

Además cabe recalcar que en la realización de proyectos y trabajos bajo pedido se contará

con el apoyo de todo el cuerpo docente, siendo este tiempo cuantificable como horas de

tutorías. Se recomienda también realizar un manual de laboratorio, donde se detalle los

reglamentos para el ingreso al lugar, el uso de máquinas, los experimentos a realizar, etc.

También se recomienda asociar el FabLab IDI UCE a la Asociación Internacional de

FabLabs y a la red de FabFoundation, puesto que esto ayudará a obtener reconocimiento

internacional, además de la posibilidad de compartir información y realizar proyectos en

conjunto, también es una ventana para en un futuro dar cursos con la certificación de Fab

Academy.

Por último al ser este un negocio instalado dentro de una institución pública, es necesario que

emita facturas, por lo que se ha tomado el ejemplo de servicios prestados en FabLab Yachai y

en Laboratorios de la Escuela Politécnica Nacional donde también son entes afines a una

institución pública pero realizan proyectos con empresas privadas, siendo este modelo

replicable en el FabLab IDI UCE.

5. 8. 5. Sección financiera

En el ámbito de la sección financiera se puede decir a breves rasgos (puesto que el

siguiente capítulo está dedicado a ese tema) que a nivel privado sería imposible construir un

laboratorio de esta magnitud, pues se estima que el margen de retorno es bajo y se

necesitarían décadas para talvez recuperar la inversión inicial. Mientras que si se instala este

FabLab en el área pública se aspira que las ganancias sean para compra de nueva materia

prima y el mantenimiento de los equipos logrando así sostenibilidad en el tiempo. Para

recompensar la inversión estatal inicial se ofrece a cambio la generación de: profesionales

mejor capacitados, artículos científicos relevantes, investigaciones de alto impacto,

reconocimientos académicos, etc. Lo que dará prestigio a la institución y ayudará al


108

desarrollo del país. Una vez indicado esto, se ha considerado como indicadores clave a:

Cantidad de proyectos en los que se trabaja actualmente, crecimiento de ventas, costo de

adquisición de clientes, cantidad de material utilizado y beneficio neto.

5. 9. Validación de la Propuesta

Para la validación del proyecto se ha procedido a presentar al cliente del proyecto que

en este caso es el Ingeniero Flavio Arroyo MSc., director de la carrera de ingeniería en

Diseño Industrial, puesto que este laboratorio estaría a cargo de la misma, para lo cual se ha

realizado una presentación en formato ppts., misma que se encuentra en la siguiente

dirección:

https://drive.google.com/open?id=14bYJI8fheKaprCBgHS9iamQmYSCwfdzR

Es así que el día Lunes 12 de Noviembre de 2018 se ha expuesto de manera resumida lo

realizado en este proyecto, mismo que fue calificado mediante una rúbrica (Anexo 8) y con la

cual se concluye que la propuesta de FabLab es válida, acorde a los lineamientos y recursos

de la carrera y también de la Universidad.


109

6. CAPÍTULO V – ESTUDIO FINANCIERO

6. 1. Definición

Para (Baca U., 2013) un estudio financiero está integrado por elementos informativos

cuantitativos que permiten decidir y observar la viabilidad de un plan de negocio,

visualizando así el crecimiento de la empresa en el tiempo. Estos elementos aplicados al

estudio de factibilidad de implementación del FabLab IDI UCE se presentan a continuación.

6. 2. Determinación de Inversiones

Para inversiones en el sector privado existen tres tipos de inversión: inversión fija,

inversión diferida y capital de trabajo. Pero este proyecto al ser dentro de una institución

pública no aplica estos valores, puesto que los activos fijos e intangibles le pertenecen a la

universidad y al estado. Es así que a los valores de la tabla 32 se los ha agrupado por afinidad

y a manera de resumen se ha creado la tabla 34.

Tabla 34.- Valor de las inversiones según su grupo

Inversión Valor ($)

Maquinaría y Programa 303 347

Adecuación del Local 33 608

Insumos y Materia Prima 3 070

Total 340 025


6. 3. Financiamiento

El financiamiento total del proyecto estará presupuestado en su totalidad por la

Universidad Central del Ecuador, el pago de servicios básicos estará dentro de los gastos que


110

solventa la institución, mientras que el mantenimiento y compra de nuevos insumos y materia

prima será cubierto por las ganancias generadas una vez entre en producción este FabLab.

6. 4. Precios de Venta

La estimación de los precios referenciales de venta al público de los diferentes

servicios de fabricación digital del FabLab IDI UCE se muestran a continuación en la

Tabla 35, los cuales se han calculado para que sean competitivos con los precios promedio

obtenidos en el estudio de mercado competidor y están basados por el costo de materia prima

(40%), 15% para el mantenimiento de la maquinaria, 10% para los insumos utilizados en

clases, dejando así un 35% de ganancia, misma que será reinvertida para la compra de nuevos

equipos o arreglo de imprevistos que se puedan suscitar dentro del laboratorio. En esta

estimación no se ha contemplado gastos operacionales puesto que el costo inicial de

maquinaria y de personal administrativo se entienden que los va a cubrir la universidad,

tampoco se ha considerado el costo de mano de obra ya que serán los propios estudiantes de

la carrera quienes realizarán este trabajo en calidad de sus prácticas preprofesionales.

Tabla 35.- Precios de referencia para los servicios del FabLab IDI UCE

Servicio Precio Sugerido

Impresión en ABS $7 / hora

Impresión en PLA $7 / hora

Impresión en ASA $15 / hora

Impresión en PC $28 / hora

Impresión en Nylon $10 / hora

Impresión en PETG $9 / hora

Continúa


111

Tabla 35.- Precios de referencia para los servicios del FabLab IDI UCE

Servicio Precio Sugerido

Impresión en HIPS $11 / hora

Impresión en Soft PLA o FilaFlex $12 / hora

Impresión en Laybrick $9 / hora

Impresión en LaywooD3 $9 / hora

Impresión en LayCeramic $12 / hora

Impresión en Fibra de Carbono $15 / hora

Impresión en MoldLay $11 / hora

Impresión en Acetal (POM) $7 / hora

Impresión resina estándar $12 / hora

Impresión resina flexible $14 / hora

Impresión en acero $100 / hora

Impresión en cobre $140 / hora

Impresión en bronce $120 / hora

Impresión en titanio $155 / hora

Impresión en aluminio $140 / hora

Fresado CNC $16 / hora

Escaneo 3D $14 / hora

Corte y grabado láser $30 / hora

Simulación mecánica $ 8 por hora de trabajo *

Animación Digital $ 15 por hora de trabajo *



112

* Al hablar de simulaciones mecánicas y animación digital cabe recalcar que no se posee

datos de la competencia sobre los costos de este rubro, esto ya que no hay muchas empresas

especializadas que se dediquen a esta área solo se han identificado a laboratorios como el de

la Escuela Politécnica Nacional, entre otros; además lamentablemente la carrera de ingeniería

en Diseño Industrial no posee la maquinaría y personal con el conocimiento suficiente en el

ámbito de elementos finitos para obtener datos precisos de simulación mecánica, ni tampoco

para realizar ensayos de resistencia y demás; por lo que en cuanto a simulación mecánica se

refiere solo se ofertará informes de estudio de materiales, fuerza, fatiga y presión realizados

en programas especializados.

6. 5. Estimación de Ingresos y Utilidad

Para la estimación de ingresos, al no poseer datos reales de la demanda esperada, ni

tampoco al haber encontrado investigaciones afines que posean cifras semejantes, se ha

optado por construir tres tipos de escenarios: optimista, conservador y pesimista, mismos que

tendrán las variables descritas en la tabla 36.


Variable Escenario Pesimista

Escenario Conservador

Escenario Optimista

Producción estimada para la

impresora de plásticos 10% 30% 60%


impresora de resina 5% 10% 20%


impresora de metal 3% 10% 15%

Producción estimada para el

cortador láser 4% 8% 15%

Continúa


113


Variable Escenario Pesimista

Escenario Conservador

Escenario Optimista


escáner 3D 2% 5% 10%


máquina CNC de 5 ejes 4% 10% 20%


desarrollo de simulaciones 2% 4% 6%


desarrollo de animaciones 3% 6% 10%

Tasa de crecimiento anual de

producción 0,02% 1 % 2%


Suponiendo que el FabLab IDI UCE va a estar abierto durante ocho horas al día, cinco días a

la semana y 50 semanas al año, se obtiene un total de 2000 horas productivas anuales; los

valores presentados en la tabla 36 corresponden al porcentaje supuesto de horas de

producción que va a tener cada servicio del laboratorio en cada uno de los escenarios.

En el caso de las impresoras que poseen la capacidad de trabajar con varios materiales, se

cree pertinente realizar un promedio de sus costos, esto con el fin de optimizar los distintos

cálculos a realizar, así se tiene:

• Costo promedio de los materiales utilizados por la impresora de plástico: $ 11

• Costo promedio de los materiales utilizados por la impresora de resina: $ 13

• Costo promedio de los materiales utilizados por la impresora de metal: $ 130

Es así que se ha procedido a realizar los cálculos pertinentes para cada diferente escenario.


114

6. 5. 1. Escenario pesimista

Es así que, se presenta la tabla 37 con los valores de ingresos y utilidades que supone

poseerá el FabLab IDI UCE en un escenario pesimista en un horizonte de 10 años:

Tabla 37.- Calculo de ingresos y utilidad en un escenario pesimista


Al sumar todas las utilidades de los próximos diez años en el escenario pesimista se obtiene

una ganancia de $ 58 712,8; cantidad que no llega ni siquiera al 20% de la inversión inicial

del proyecto.

El comportamiento de las utilidades del escenario pesimista se lo puede observar en la

figura 14:

Años 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Impresión

3D plástico 2200,0 2200,4 2200,9 2201,3 2201,8 2202,2 2202,6 2203,1 2203,5 2204,0

Impresión

3D resina 1300,0 1300,3 1300,5 1300,8 1301,0 1301,3 1301,6 1301,8 1302,1 1302,3

Impresión

Metal 7800,0 7801,6 7803,1 7804,7 7806,2 7807,8 7809,4 7810,9 7812,5 7814,1

Cortador

Láser 2400,0 2400,5 2401,0 2401,4 2401,9 2402,4 2402,9 2403,4 2403,8 2404,3

Escáner 3D 560,0 560,1 560,2 560,3 560,4 560,6 560,7 560,8 560,9 561,0

CNC 5 ejes 1280,0 1280,3 1280,5 1280,8 1281,0 1281,3 1281,5 1281,8 1282,0 1282,3

Simulaciones 320,0 320,1 320,1 320,2 320,3 320,3 320,4 320,4 320,5 320,6

Animaciones 900,0 900,2 900,4 900,5 900,7 900,9 901,1 901,3 901,4 901,6

Total ingresos 16760,0 16763,4 16766,7 16770,1 16773,4 16776,8 16780,1 16783,5 16786,8 16790,2

Utilidad

(35%) 5866,0 5867,2 5868,3 5869,5 5870,7 5871,9 5873,0 5874,2 5875,4 5876,6


115

Figura 14: Comportamiento de las utilidades del escenario pesimista


6. 5. 2. Escenario conservador

Ahora, para el caso de un escenario conservador se presenta la Tabla 38 con los

valores de ingresos y utilidades del FabLab IDI UCE en un horizonte de 10 años:

Tabla 38.- Calculo de ingresos y utilidades en un escenario conservador

Continúa

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Din

ero

Años

Utilidad

Años 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Impresión 3D

plástico 6600 6666 6733 6800 6868 6937 7006 7076 7147 7218

Impresión 3D

resina 2600 2626 2652 2679 2706 2733 2760 2788 2815 2844

Impresión

Metal 26000 26260 26523 26788 27056 27326 27600 27876 28154 28436

Cortador Láser 4800 4848 4896 4945 4995 5045 5095 5146 5198 5250

Escáner 3D 1400 1414 1428 1442 1457 1471 1486 1501 1516 1531

CNC 5 ejes 3200 3232 3264 3297 3330 3363 3397 3431 3465 3500


116

Tabla 38.- Calculo de ingresos y utilidades en un escenario conservador


Al sumar todas las utilidades a lo largo de los diez años de horizonte del escenario

conservador resulta una ganancia de $ 172 249,9; cantidad que es aproximadamente el 50%

de la inversión inicial del proyecto. Además el comportamiento de las utilidades de este

escenario se lo puede observar en la figura 15:

Figura 15: Comportamiento de las utilidades del escenario conservador


0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

20000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Din

ero

Años

Utilidad

Años 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Simulaciones 640 646 653 659 666 673 679 686 693 700

Animaciones 1800 1818 1836 1855 1873 1892 1911 1930 1949 1969

Total ingresos 47040 47510 47986 48465 48950 49440 49934 50433 50938 51447

Utilidad (35%) 16464 16629 16795 16963 17133 17304 17477 17652 17828 18006


117

6. 5. 3. Escenario optimista

Por último, los valores de ingresos y utilidades del FabLab IDI UCE en un escenario

optimista para los próximos diez años se presentan la tabla 39:

Tabla 39.- Calculo de ingresos y utilidades en un escenario optimista


Al sumar todas las utilidades del escenario optimista resulta una ganancia de $ 304 906, la

cual ni siquiera llega a cubrir el 100% del costo inicial del proyecto. Así se tiene que el

comportamiento de la utilidad en este escenario se lo puede observar en la figura 16.

Años 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Impresión 3D

plástico 13200 13464 13733 14008 14288 14574 14865 15163 15466 15775

Impresión 3D

resina 5200 5304 5410 5518 5629 5741 5856 5973 6093 6214

Impresión

Metal 39000 39780 40576 41387 42215 43059 43920 44799 45695 46609

Cortador

Láser 9000 9180 9364 9551 9742 9937 10135 10338 10545 10756

Escáner 3D 2800 2856 2913 2971 3031 3091 3153 3216 3281 3346

CNC 5 ejes 6400 6528 6659 6792 6928 7066 7207 7352 7499 7649

Simulaciones 960 979 999 1019 1039 1060 1081 1103 1125 1147

Animaciones 3000 3060 3121 3184 3247 3312 3378 3446 3515 3585

Total

ingresos 79560 81151 82774 84430 86118 87841 89597 91389 93217 95082

Utilidad

(35%) 27846 28403 28971 29550 30141 30744 31359 31986 32626 33279


118

Figura 16: Comportamiento de las utilidades en el escenario optimista


6. 6. Calculo de viabilidad de la inversión

Por último para determinar la viabilidad económica del proyecto, la autora (Martínez

Stone, 2005) considera que son dos las estimaciones principales que se deben realizar en base

a las utilidades de cada año, esta son:

• Valor Actual Neto (VAN).- El cuál considera el valor del dinero a través del tiempo,

mide los resultados económicos obtenidos por el proyecto a valor presente del período

en que se hace la evaluación. (Martínez Stone, 2005) Por último la fórmula del VAN

se muestra en la Ecuación (2):

&'� = −() +∑ +�,-.-/0

��1�- (2)

Donde:

Ʃ = Sumatoria de t = 0 hasta n períodos.

FNE = Flujo Neto de Efectivo en el año t.

i = Tasa de interés exigido.

() = Inversión inicial.

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10D

ine

ro

Años

Utilidad


119

• Tasa Interna de Retorno (TIR).- Por medio de este criterio se evalúa el proyecto en

función de una tasa única de rendimiento, con la totalidad de los rendimientos

utilizados; el criterio de la TIR muestra la sensibilidad del VAN ya que representa la

tasa de interés mayor que el inversionista puede pagar sin perder dinero, es decir

cuando en VAN es igual a cero. (Martínez Stone, 2005) La fórmula del TIR se

muestra en la Ecuación (3).

2(3 = ∑ +�,-.-/0

��1�- = 0 (3)

Donde se utiliza los mismos parámetros del criterio anterior.

Es así que para el cálculo de estos dos indicadores se va a utilizar los datos del mejor

escenario posible (optimista), es decir, el valor de sus utilidades a los largo del horizonte de

diez años y con una tasa de interés del 9,9 % ya que este es el valor referido por el Banco

Central del Ecuador para créditos en el sector productivo empresarial. Entonces

reemplazando estos valores en la Ecuación (2) del VAN se tiene:

&'� =−340025 +∑ +�,4040-/0

��),)55�40 (2)

678 = −$:;<. >:<, ?@

Mientras que si se reemplaza los mismos valores en la Ecuación (3) del TIR se tiene:

2(3 = ∑ +�,4040-/0

��),)55�40 = 0 en Ecuación (3)

ABC = −D%


120

Los valores de VAN y TIR han resultado negativos, esto quiere decir que la inversión no es

rentable; además cabe recalcar que en el valor de la inversión inicial no se ha incluido los

costos de terreno ni la construcción del local, puesto que la edificación ya está constituida y

la propiedad le pertenece a la universidad; tampoco se ha tomado en cuenta el costo de la

mano de obra ya que serán los estudiante de la carrera quienes realicen este trabajo en calidad

de sus prácticas pre profesionales; por ende si se analiza este proyecto en el ámbito privado se

debería sumar estos valores con lo cual la inversión inicial sería aún más elevada. También es

importante decir que estas estimaciones fueron calculadas con las ganancias del escenario

optimista, es decir los resultados serían mucho peores en los otros escenarios. Con todos estos

detalles se puede afirmar que la implementación de un proyecto de tal magnitud en el sector

privado no sería factible ni viable, puesto que se obtendría pérdidas económicas

representativas. Pero este al ser un proyecto dentro de una institución pública cuyo

financiamiento lo recibe del estado podría convertirse en viable, siempre y cuando el

laboratorio solo busque con sus ventas ser auto sostenible en el tiempo y compensar el crédito

inicial ofreciendo ganancias intangibles en cuanto a educación, investigación, desarrollo

industrial y en prestigio, beneficiando así a la universidad y al país.


121

7. CONCLUSIONES

• Se ha concluido que la implementación de un laboratorio de fabricación digital de alta

calidad no es factible en el contexto del sector privado, pero al implementarse en una

institución pública, donde el estado proporcione el financiamiento inicial, el proyecto

puede convertirse en viable, ya que con la venta de sus servicios puede auto

solventarse y mantenerse en el tiempo; además de esto proveerá de ganancias

intangibles para la institución y el país.

• Después de haber realizado el estudio de mercados, se determinó que existe gran

desconocimiento a nivel social e industrial sobre la fabricación digital, por otro lado

se ha identificado a muchas empresas que por sus actividades y materiales con los que

trabajan, son claramente potenciales consumidores de los servicios de un FabLab;

además se ha logrado obtener información importante en torno a los diferentes locales

competidores en este rubro, mismos datos que pueden ser utilizados o servir de

referencia en investigaciones afines.

• Además, se logró construir una propuesta sólida de laboratorio, llamado FabLab IDI

UCE, mismo que detalla la maquinaria e insumos a adquirir, plan de negocios,

organización física y empresarial, plan de ingreso al mercado; con lo cual se demostró

que este laboratorio bajo las condiciones señaladas puede auto solventarse y crecer en

el tiempo.

• También se ha determinado que la carrera de ingeniería en Diseño Industrial de la

Universidad Central del Ecuador podría dirigir este laboratorio, siempre y cuando

asigne el talento humano con las aptitudes adecuadas o los capacite y forme en torno a

las habilidades requeridas para la dirección del FabLab.


122

RECOMENDACIONES

• Se recomienda que antes de implementar un FabLab como el propuesto en este

estudio dentro del país, se debería ejecutar una potente estrategia de publicidad, esto

con el afán de sociabilizar e involucrar a las personas con la fabricación digital y sus

diversos beneficios comparados a los métodos tradicionales.

• Además, se recomienda realizar un estudio más profundo de ergonomía para la

implementación de esta propuesta, ya que esta únicamente se ha contemplado los

mínimos aceptables de comodidad antropométrica, confort visual e higiene laboral;

así por ejemplo se debería estudiar más a fondo la prevención de enfermedades

ocupaciones afines, confort térmico, ventilación, etc.

• Una vez implementado un proyecto de esta magnitud, se debería hacer hincapié en

reducir al mínimo la cantidad de trámites burocráticos, puesto que esto no ayudaría al

normal desarrollo de sus actividades, ni a la eficiencia en sus procesos; además puede

ser una causa de pérdida de clientes.

• Por último, la fabricación digital es un área con muchas ramificaciones de estudio, se

sugiere elegir una línea de investigación adecuada a la aptitudes de la universidad,

desde un punto de vista personal podría indicar que existe mucho potencial en torno a

las aplicaciones de la fabricación digital dentro de la medicina; es así que la

Universidad Central del Ecuador posee ventaja frente a otras universidades puesto que

posee la carrera de Medicina y la de ingeniería en Diseño Industrial, con lo cual

podría crear equipos multidisciplinarios para proyectos de investigación, que de

seguro obtendrán muchos resultados interesantes.


123

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https://issuu.com/pabloherrera/docs/2012_perspectivas_en_los_lfd_en_latinoamerica/

[80] WILLIAMSON, W. H. (2000). Feasibility Studies. Lexington, Kentucky: University

of Kentucky.


130

9. ANEXOS.

ANEXO 1.- SOLICITUD DE PROFORMA

131

Solicitud de Proforma

Nombre: Diego Pilicita Fecha: 06 – Agosto - 2018

Carrera: Ingeniería en Diseño Industrial Universidad Central del Ecuador

Sección 1.- Impresión 3D

Pieza N°1: Teatro UCE

• Cantidad: 8 Piezas • Dimensiones (largo x ancho x altura): 157x 175x 74 mm • Volumen: 690cm3 Aprox. • Y una pieza extra de estas medidas 471x 525x 222mm

132

Pieza N°2: Busto Bestia

• Cantidad: 8 Piezas • Dimensiones (largo x ancho x altura): 300x 225x 173 mm • Volumen: 1530cm3 Aprox.

Preguntas:

• ¿Qué nivel de calidad de acabado y de detalle me garantiza su empresa? (¿esto

depende de la velocidad de impresión, si es así al reducir la velocidad, aumenta el

tiempo de impresión, también aumentaría el costo por pieza?)

• Material: ? (¿Qué materiales disponen y cuál es el costo de cada uno?)

• ¿Posee la impresora el espacio suficiente para imprimir la última pieza o no?

133

Sección 2.- Maquinado CNC

Pieza N°1: Brida con pie

• Dimensiones: 20 x 10.7 x 2.4 cm

¿De cuántos ejes poseen su fresadora CNC?

¿Hasta qué nivel de dureza de materiales puede trabajar su CNC?

¿Para obtener objetos con buen acabado, cuanto se demorarían y qué precio tendría?

Pieza N°1: Soporte

• Dimensiones: 22 x 13.2 x 1.8 cm

134

Sección 3.- Escáner 3D

Pieza N°1: Estatua miniatura de guerrero

• Dimensiones: 28 x 14 x 11 cm. • ¿Qué resolución va a tener la nube de puntos, se puede variar esta resolución para

mejorar la calidad y que costos tendría?

135

Sección 4.- Adicionales

¿Posee algún otro mecanismo de manufactura aditiva o artefacto destinado para maquinado de piezas?

¿Realiza modelados 3D, talleres o capacitaciones?


136

ANEXO 2. – ENCUESTA


137


138


139


140

ANEXO 3.- LISTADO DE EMPRESAS ENCUESTADAS

ESTUDIO DE FACTIBILIDAD PARA EL DISEÑO Y MONTAJE DE UN FABLAB 141

141

Número Empresa Actividad Económica

1 HANSA Cia. Ltda. Herramientas agrícolas 2 Import ceros Metalmecánica 3 SOLDEINSA CIA LTDA Mecánica, climatización e incendios 4 Ennotex Industria Textil 5 INMUNOMADERA Fabricación de juegos infantiles 6 COMREIVIC S.A. Comercio de maquinaria pesada 7 SEDEMI S.C.C Metalmecánica 8 GyP Representaciones Distribuidor de mangueras y acoples 9 MED Vestimenta en Salud Textil (ventas por menor y mayor) 10 CONVERSA Industria cartonera 11 Impredis Fabricación de cajas de cartón corrugado 12 BONAMADERA Fabricación de muebles 13 Continental Tire Andina SA Fabricación y comercialización de llantas 14 INGEMED Ingeniería mecánica 15 PRODELSOLEC CIA.LTDA. Limpieza 16 AURON Fabricación de mobiliario 17 INMEDECOR Metalmecánica 18 AMENYLAB Cosmética 19 Super Cauchos Cia. Ltda. Cauchos y derivados 20 La Casa del Automatismo Metalmecánica 21 Quitoplast Producción de productos plásticos 22 EVOPLASTER Fabricación artículos plásticos 23 MACUSA INDUSTRIAL Metalmecánica 24 WIN & DOORS y Acabados S.A. Fabricación de ventanas y puertas de PVC 25 Poliexpandidos Producción de Poliestireno Expandible 26 Metaltronic Metalmecánica 27 J Franco SA Muebles 28 Rectificador Pazmiño SA Metales y motores 29 Lizardo Godoy SA Tuberías de concreto 30 NOVACERO Aceros 31 Ultraflex Techo de policarbonato 32 Andifibras Lana de vidrio 33 Plastiline Fábrica de plásticos 34 Carioca Lápices de colores 35 Plastiflan Plásticos 36 ARCAL Artículos de vidrio 37 Quesos Doña ALI Productos Lácteos 38 Control Bands Fabricación de pulseras

39 Text print Etiquetas textiles


142

40 Banderines Gutiérrez Banderines 41 Engomadhesivos Adhesivos plásticos 42 Acrimec Acrílicos y artículos publicitarios 43 LAVORO Mobiliario 44 Herraind Herramientas profesionales 45 ICAPEB Elaboración de caramelos 46 Nutripek Alimentos balanceados 47 YUB alimentos Elaboración de empanadas 48 Icomallas SA Mallas metálicas 49 Aceros Inoxidables Peralta Estructuras de acero inoxidable 50 Planear Construcciones Construcción 51 La casa del Ascensor Fabricación e instalación de ascensores 52 INSUMODA Confección de ropa 53 Prodelsol Artículos de limpieza 54 Inprotecnic Servicios electrónicos 55 Classic Bun Pan al por mayor

56 SECURE LOGISTICS INTERNATIONAL

Servicio de seguridad y logística

57 REIARM Transporte marítimo 58 Enetsa Servicio de mudanzas 59 Ecuasabia Eco boutique 60 La casa del Granito Trabajos cerámicos 61 COTA SA Temas afines a hidráulica y alcantarillado 62 Puertas Romano Puertas enrollables 63 Sumincogar Fábrica de cortinas 64 CONMACO Artículos para el hogar 65 Alfombras ORM Fabricación de alfombras

66 Vipetohua Venta de prótesis, órtesis y material del sector salud

67 Termikon Accesorios en cerámicos 68 COMPASCA Distribuidor de maquinaria de construcción 69 Poly rafia Empaques 70 Bigcarpas Fabricación de carpas 71 OBS Maquinaria Bandas transportadoras


143

ANEXO 4.- DISTRIBUCIÓN GEOGRÁFICA DE LAS EMPRESAS

PARTICIPANTES EN EL ESTUDIO DE MERCADOS


144


145

ANEXO 5.- ESPECIFICACIONES DE CADA MÁQUINA UTILIZADA EN LOS

CRITERIOS DE PONDERACIÓN


146

Impresoras de Plástico

Prusa i3 mk3

Raise N2 Plus


147

LulzBot TAZ

Impresoras de Resina

Form 2


148

Slash +

Nobel 1.0


149

Impresoras de Metal

Desktop Metal

MarkForged metal X


150

Sciaki Eban 300

Cortador y grabador láser

Orion Motor Tech


151

Ten High CO2

Epilog mini 24


152

Máquinas CNC

HAAS VF2 TR

Makino D 300


153

Genos M 460 V

Escáneres 3D

Sense 2


154

EVA

Ein Scan Pro


155

ANEXO 6.- FOTOGRAFÍAS DE LA MEDICIÓN DE LOCAL DESIGNADO PARA EL

FABLAB IDI UCE


156

La medición se realizó el día Martes 02 de octubre de 2018, a las 11 de la mañana

aproximadamente, a continuación se muestran fotos del proceso realizado.


157


158

ANEXO 7.- PROPUESTA DE LAYOUT PARA EL FABLAB IDI UCE


160

ANEXO 8.- RÚBRICA DE VALIDACIÓN DEL PROYECTO


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