L’ús de la impressió 3D a la navegació mercant

Impressores 3D a bord

A mitjans del mes de març del 2025, la naviliera coreana Hyundai Merchant Marine (HMM) va anunciar que el seu portacontenidor HMM Green va realitzar proves per demostrar l'eficàcia del seu sistema d'impressió 3D a bord. Comptar amb aquesta capacitat en un navili implica poder fabricar components necessaris per a peces de recanvi. És el primer vaixell comercial del món que compta amb un centre d'impressió 3D especialment dissenyat per a treballs marítims.

Com va anunciar HMM, aquesta tecnologia els permet produir components essencials d'acer inoxidable directament al vaixell, cosa que redueix significativament els terminis de lliurament i minimitza els costos d'inventari.

"Un important punt d'inflexió per a la impressió 3D al sector marítim", va descriure la revista Forbes l'avenç de la naviliera de Corea del Sud. En una mostra del que implica aquesta iniciativa per a la navegació. Per descomptat, la notícia també va atreure l'atenció de publicacions especialitzades que es van fixar a la innovació que aportava HMM.

Si un navili com l'HMM Green disposa a bord d'impressió 3D (o Additive manufacturing, si es prefereix un terme més tècnic), s'aconsegueix una sèrie d'avantatges en l'operativitat del navili. La principal és aconseguir els avantatges del concepte on demand al màxim nivell: es podrà disposar de les peces de recanvi en poc temps i just quan es necessitin, sense necessitat de dependre de les cadenes de subministrament des d'un port.

L'equip d'Additive manufacturing a bord de l'HMN Green és conegut com a 3D Printing Digital Workshop. Fins ara les condicions de tota navegació -condicionades pels vents i els corrents marins- feien dubtar que aquests dispositius d'impressió funcionessin adequadament en un mar mogut per una climatologia complicada.

Hyundai Heavy Industries va acceptar el repte i, amb suport del govern sud-coreà, va començar el 2023 a desenvolupar una unitat d'impressió 3D que pogués funcionar a bord d'un navili, independentment de les condicions del mar. La solució ha estat instal·lar un sistema d'additive manufacturing dins d'un contenidor de transport. El dispositiu d'impressió compta amb un sistema propi de compensació del moviment que evita problemes derivats del balanceig del navili.

3D a bord també a la marina militar

El cas de l'HMM Green ha estat el primer entre la navegació mercant, però diverses marines militars ja tenen experiència amb la impressió 3D a bord. L'US Navy va instal·lar el 2022 el primer sistema d'Additive Manufacturing al vaixell d'assalt amfibi USS Essex. Un any després, un vaixell similar, l'USS Bataan va poder reparar al mar un problema amb el seu compressor d'aire.

També el març del 2025, encara que no sigui un dispositiu embarcat, es va anunciar que el nou portaavions USS Enterprise comptarà amb un col·lector creat amb impressió 3D.

Un altre exemple de marina militar que ha recorregut a impressió 3D a bord és l'armada de la Xina. Tot i que la República Popular és recelosa de revelar qüestions militars, el gener del 2025 es va comunicar que un destructor Harbin va poder reparar gràcies a aquests mètodes el seu motor avariat mentre operava al mar Aràbic a centenars de quilòmetres de les seves bases.

A Europa, les marines britànica i neerlandesa han anunciat la intenció de comptar amb dispositius d'impressió 3D per millorar les seves capacitats operatives en reduir els costos i agilitzar processos logístics.

Avantatges addicionals de la impressió 3D a bord

Aquesta possibilitat de produir els recanvis necessaris a bord just quan es necessiten són especialment avantatjosos per als navilis que operen per rutes molt extenses. No cal perdre de vista que molts navilis mercants ara realitzen rutes més llargues a causa dels problemes de trànsit vistos en els darrers anys en algunes vies clau com els canals de Suez i Panamà.

Com a avantatges col·laterals es redueixen els costos d'inventari i es redueixen els temps d'inactivitat durant la reparació del vaixell, per citar-ne dos dels més evidents. Per exemple, segons dades de la pròpia HMN, es redueix el temps d'espera per una peça de 233 dies a 48 hores (el temps que triga a produir-se amb la impressió).

La 3D al sector marítim no és tan recent

La impressió 3D al sector marítim té, com a mínim, una dècada d'història. Fins ara, Wilhelmsen (en una joint venture amb Thyssenkrupp) havia estat la gran impulsora d'aquest mètode de fabricació de recanvis al seu centre d'Additive Manufacturing a Singapur. Des d'allà, els transportava als vaixells que els necessitaven i que navegaven a prop de la costa.

Maersk Tankerstambé compta amb una experiència de més d'una dècada fabricant amb impressió 3D recanvis com a components de motor. El 2014 també va realitzar proves proves a bord d'un dels seus vaixells portacontenidors també amb l'objectiu d'eliminar costos d'emmagatzematge i de qüestions més complicades per a la logística d'una reparació com portar la peça nova fins al port i noliar un vaixell de lliurament.

Una altra opció és utilitzar la impressió 3D als vehicles de reparació. Aquesta és la proposta de la companyia noruega Kongsberg Ferrotech. Compten amb un robot, Nautilus, amb tecnologia Additive Manufacturing que permet reparar estructures metàl·liques sota l'aigua. També serveix per a instal·lacions com a plataformes d'extracció d'hidrocarburs, ja que poden operar fins a 1.500 metres de profunditat.

Normes per validar les peces en 3D a bord

Les societats de classificació també s'estan prenent de debò la qüestió. Fa anys que American Bureau of Shipping treballa per establir normes per validar les nombroses peces de recanvi per a navilis que es poden produir amb Additive manufacturing. Per part seva, Lloyd's Register també ha realitzat tasques de certificació similars.

Segons un estudi realitzat per la pròpia Lloyd's Register, l'adopció de la impressió 3D al sector naval podria reduir en un 40% els terminis de lliurament i en un 50% els costos de transportar recanvis a l'inventari d'a bord.

La impressió 3D també ofereix possibilitats de racionalitzar el consum de materials per a la producció de peces –en ser on demmand la producció s'ajusta a la necessitat.

En crear recanvis perfectament adaptats a les necessitats del navili, es pot optimitzar el seu pes, això unit a la racionalització de les càrregues als cellers (no cal portar tants recanvis) poden permetre una optimització de la despesa en combustible.