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Aplicaciones tecnológicas para la industria del Calzado

René Medel

27 de Agosto de 2015 Medellín, Colombia

René Medel Diseñador Industrial / Especialista 3D >>> Master of Footwear Innovation

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💾 🎹 👞 💻 👟🔧👠🔨🌐 🎓👡 ✈ 👢💿 🚅 👞 💸📱👟💻

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Temas

1· Panorama Actual

2· Oportunidades y Amenazas

3· Educación en la industria del calzado y marroquinería

Preguntas:

1) ¿No sería ventajoso tener nuevos zapatos en menos tiempo en el punto de venta?2) ¿No sería mejor tener colecciones dinámicas en vez de calzado producido masivamente? 3) ¿No sería bueno programar la producción de acuerdo a la retroalimentación de las ventas?

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3D Design software consulting and coaching for Calzados Guante (Chile) 2010

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Focos:

- Rápido Time-to-Market - Producción bajo demanda - Customización masiva - Mejores comunicaciones - Procesos Ininterrumpidos

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7Photo-realistic Rendering

Posibles soluciones

- Soluciones basadas en Software 3D - Plantillas, macros o plugins amigables con el usuario - Implementación de Hardware o administración de

proveedores del servicio - Misma información 3D para todas las etapas y procesos - Mejorar precisión en el calce de partes y componentes - Crear imágenes claras de nuevos productos

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Prototipado Pié / Horma Digitalizado (escaneo) Prototipado Rápido (Aditivo vs. Sustractivo) Modelos para coincidir (Horma+Capelladas+Suelas/Tacos)

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Digital Diseño 3D /2D Desarrollo de Colecciones Virtuales Visualización de Productos Librerías, Bases de datos

Fabricación Fabricación Automatizada Corte sin moldes (Die-less) Optimización y costs desde 3D/2D Producción de la Horma Digital


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Horma Digital:

- Modelo 3D digital para creación y edición - Prototipado con Impresión 3D (in-house o outsourcing) - ·Impresión de carcasas (huecos) para rellenar

(Pocas unidades) - ·Moldes blandos para rellenar por colada

(Bajos volúmenes) En desarrollo…luego, pregúnteme cómo

1· Panorama Actual

Panorama Actual

La industria de calzado se ve positivamente afectada por el vertiginoso avance de la Tecnología Digital, que permite agilizar los procesos de diseño y desarrollo para la fabricación.

Hoy en día; se crea, transmite y se reproduce (casi todo) de forma digital

Actualmente el diseño y la fabricación no son la excepción en el camino a la digitalización.

La manera como se fabrica industrialmente 🏭desde hace 200 años, ahora está cambiando

a una producción más sustentable ♻ y accesible para todos @

💻 💿 📱 📷 📺 📻 🎥 📖

Panorama Actual

Actual etapa histórica 📅: Facilita y democratiza el acceso a la tecnología

Costos de implementación están disminuyendo 📉 = más asequible trabajar con

herramientas 🔨🔧 digitales = ROI 💰bien definido y a corto plazo.

La creación de nuevos productos, con una rapidez generadora

de ventajas competitivas (time-to-market) ⏰ y la producción de series cortas (colecciones multi-temporadas, producto personalizado)

son las cosas que el mercado 📦 requiere más y más,

de los fabricantes de calzado 👠

Nuevas Tecnologías

Sistemas Digitales 💻 = Beneficios en Diseño y Prototipado 🏆

Softwares específicos para calzado que vienen haciendo esto desde hace varios años ya, sin embargo entran en la escena otros softwares no-específicos de diseño que sirven para variadas disciplinas, pero que tienen apropiada aplicación en esta industria.

Diseño Digital

Calzados Guante Gacel (Chile) Modelo 3D (Software Rhinoceros)

Software

Softwares específicos

Son productos largas trayectorias desarrollados por décadas para la industria.

Pros: Especialización, soporte, interfaz orientada al usuario de calzado.Contras: Altos costos de licencias (>USD$5,000 por asiento) Necesidad de capacitación específica

Fabricante Productos País

Torielli Shoemaster Italia

Comelz Caligola Italia

Lectra Romans CAD Italia

Elitron EliStile, EliTac, Mosaico Italia

Teseo Pragma, Naxos Italia

Inescop Ditacor, Sipeco, Forma3D España

Delcam Crispin Reino Unido

DidactiCAD DidactiCAD Francia

Software

Software no-específicos Productos más nuevos, desarrollados para variadas industrias y disciplinas del diseño y la fabricación. Uso de tecnología NURBSPros: Menor costo por licencia (<USD$1,000). Permiten diseñar mismos modelos y complejidad. Potenciado a través de Plug-ins (solución escalable) para renderizado, animación, análisis material y estructural, optimización de material, despiece, etc.Contras: Interfaz general y herramientas de software de diseño y geometrías (no sólo calzado).

Hardware: Máquinas para construir prototipos y producir elementos generadores (hormas, troqueles, moldes)Procesos Sustractivos como mecanizado (CNC) desde la década del ´40Procesos Aditivos, como Prototipado Rápido (RP) desde década de los ´80 Estos se han masificado haciendo procesos que eran exclusivos, ahora más integrados e inclusivos

Hardware

Digitizing for Footwear Industry. Research and implementation: René MedelMethods: Curve 2D Scanning, Photogrametry, Software (RhinoPhoto), Laser scanning (NextEngine) and Digitizing Arm (MicroScribe)

Digitizing

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Fabricación Digital

Técnicas Sustractivas Como el mecanizado por Control Numérico Computarizado CNC de 3 ejes (desde $5,000), pasando por 4 ejes (>$10,000) y hasta el uso de brazos robóticos de 5 y 6 ejes (>$40,000) para desbastes por: torneado, taladrado o fresado de materiales y lograr formas como la horma o plantas (suelas).

Otros métodos sustractivos son los de Corte 2D, usados principalmente en capelladas, donde encontramos tecnologías como: corte y grabado láser, chorro de agua (waterjet), cuchillo oscilante. Todas estas son también controladas por computadores desde el diseño digital. O sea, no se requiere el uso de matrices de corte o troqueles (Die-less Cutting)

Fabricación DigitalCalzados Cardinale (Chile)

Maquetas de calce, con RhinoCAM y Router CNC (3 Ejes)


Calzados Cardinale (Chile), por Sebastian Pulgar.

Modelos 3D, maquetas de calce, con RhinoCAM y Router CNC (3 Ejes)

Calzados Cardinale (Chile) Maquetas de calce, con RhinoCAM y Router CNC (3 Ejes). Material: PU Ren

3D Shoe last (hinged articulated last) 3D Printed by: René Medel (2014)26

3D Shoe last (hinged articulated last) Model by: René Medel (2014)27

283D Shoe last. 3D Printed by: René Medel (2015, SLEM)

293D Sandal. Printed on witbox with Filaflex. René Medel (2015, SLEM)


Técnicas Aditivas Desde que sus inicios (hace ya 30 años), se basan en diferentes tecnologías, agrupadas bajo el concepto de Prototipado Rápido (RP). Tienen en común que, como dice su nombre, se va adicionando o sumando material en capas hasta alcanzar la forma requerida.

Algunas de ellas son: ·Stereolitografía (SLA) ·Sinterizado Laser Selectivo (SLS) ·Deposición de Material Fusionado (FDM) + Fabricación por Filamento Fundido (FFF)

Impresora Cube de 3D Systems

Por materiales, los agrupamos en 3 tipos:

A)Líquido fotosensible [fotopolimeros o resinas curadas por luz]SLA. Estereolitografía

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Digital Fabrication

B) Polvo [ceramicos, plasticos, metales] SLS. Selective Laser Sinterization

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C) Polímeros extruídos [ceras o plásticos derretidos]FDM. Fused Deposited Material

· FFF · PolyJet

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Fabricación por Filamento Fundido (FFF)


El material usado por estas máquinas (FFF) usualmente viene en rollos de filamento (1,75mm. ó 3mm.de diametro) y estos pueden ser de: ABS, Nylon o PLA. Este último (poliácido láctico) es un polímero hecho con almidón de maíz y derivados de la caña de azúcar, por lo que es biodegradable y soluble en agua. ($20 a $100 x Kg.) Se está desarrollando TPU o TPE en filamento para ser usado como material para estas impresoras 3D. Esta técnica permite imprimir formar muy complejas, que no se podrían hacer por moldes. Modelos 3D macizos o vaciados. Por ej. horma (incluso articulada) para poder copiar y escalar de la manera tradicional en torno copiador. O si se requiere una serie corta, para ser reproducida por moldes blandos (silicona) con coladas en resina de poliuretanos (PU) a temperatura ambiente.Ventajas: Bajo costo de implementación, Alta precisión, Sin viruta (aprovechamiento óptimo del material), Bajo riesgo de accidentabilidad (no hay herramientas con filo), Sin ruido, Impresión de horma aprox. 3 a 4 horas por unidad.


El panorama está cambiando mucho en el último tiempo, tanto en tecnología, como en precios. Lo que ha producido máquinas más pequeñas o portátiles y de costos alcanzables por industrias e incluso personas. En este aspecto, es donde los productos de FFF o conocidos como “Impresoras 3D personales” se han masificado y mucha gente en diferentes países produce y ofrece estas impresoras.Proyectos como RepRap o MakerBot han logrado poner en el mercado impresoras desde $300 en kits para armar. Lo que ha generado gran interés en quienes gustan del DIY (Do It Yourself) o el llamado movimiento de personas “Makers”. El panorama es muy amplio entre los $300 y hasta los $10,000 se abre un abanico de alternativas.

Adidas Arriba: Producto fabricado, Abajo: Maqueta en Impresión 3D (Objet Connex 500)

Reebok DMX, Arriba: Producto fabricado,

Abajo: Maqueta en Impresión 3D a color (ZPrinter 450)

Nike (Vapor Laser Talon) Producto fabricado en Impresión 3D

(Sinterizado Láser SLS)

Continuum FashionDesarrollo de Calzado fabricado completamente por Impresión 3D (1 material, polímero sinterizado)


Para maquetas y prototipos de plantas o suelas, la resolución (dependiendo de la geometría del modelo) quizás sea insuficiente para reproducir detalles. En ese caso, será más recomendable usar un tipo de máquina como las impresoras de cama de polvo. (ej: ZCorp) Proceso similar al SLS, pero en vez de laser, se solidifica usando un aglutinante líquido (binder) sobre las capas de polvo cerámico (tipo yeso). Esta tecnología permite incluso imprimir en 3D y policromático. (ZPrinter Z150 Mono-color $15,000 Z250 multicolor $25,000)

Maquetas y Prototipos, Diseño Industrial. Universidad Diego Portales UDP (Chile) Impresión 3D (ZPrint)

Fabricación DigitalMaquetas y Prototipos, Diseño Industrial. (2013)

Universidad Diego Portales UDP (Chile) Impresión 3D (ZPrint)


Maquetas y Prototipos, Diseño Industrial (2013). Universidad Diego Portales UDP (Chile) Impresión 3D (ZPrint)


New Balance LD 5000 para Jack Bolas Arriba: Producto fabricado impresión 3D Abajo: Producto fabricado Impresión 3D

(Sinterizado Láser SLS)

Prototipo en Impresión 3D, material transparente +

elastómero (tipo caucho)

Objet 3D Printer Connex Multi-material

Conclusiones

1) Hay un desarrollo tecnológico dispuesto para que la industria del calzado optimice su time-to-market.

2) Existen variadas alternativas a los costosos sistemas específicos para digitalización, diseño y fabricación de calzado.

3) La Impresión 3D está en constante avance y mejorará en tiempos y resolución. Está cambiando la manera tradicional de fabricación de los productos. Esta democratización digital, se debe adoptar y aplicar en la industria del calzado.

2· Oportunidades

y Amenazas

Bonus Track

Nuevos materiales Impresión 3D

Bits Shoe and XYZ Shoe by Earl Stewart (Junio 2013)

Bits Shoe and XYZ Shoe by Earl Stewart (Junio 2013)

3D printed shoes for Iris van Herpen's new collection hit Paris Fashion Week Jul.2, 2013

3D printed shoes for Iris van Herpen's new collection hit Paris Fashion Week Jul.2, 2013

Victoria´s Secret (2014)3D Print + Swarovski





Vestidos impresos en 3D (Material: Filaflex. Danit Peleg, Israel Agosto 2015)

Vestidos impresos en 3D (Material: Filaflex. Danit Peleg, Israel Agosto 2015)

NOVA Shoe de Zaha Hadid para United Nude. en Impresión 3D, material transparente + elastómero (tipo caucho)Objet 3D Printer Connex Multi-material

Rhinoceros®

Rhinoceros®

Glass 3d Printing (MIT, Agosto 2015)

Mientras tanto…

86Photo-realistic Rendering

Rhinoceros®

Rhinoceros®

Rhinoceros®

Rhinoceros®

Rhinoceros®

Rhinoceros®

Rhinoceros®

Rhinoceros®

Rhinoceros®

Rhinoceros®


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Rhinoceros®

Diseño Digital

Calzados Guante Gacel (Chile) Modelo 3D (Software Rhinoceros)

Rhinoceros®

Rhinoceros®

Rhinoceros®

Rhinoceros®

3· Educación

International Trainer. Shoe Design 3D Modeling in: Argentina, Perú, Colombia and Chile (2007 - 2014)

Leather Sandal Project. Professor: René Medel. Universidad Diego Portales 2013

Leather Sandal Project. Professor: René Medel. Natural Sole Laser Cutting and Engraving

Leather Sandal Project. Professor: René Medel. Students upper design and prototypes

Shoe Last Digitizing (Digitizer Arm) . Professor: René Medel. Universidad Diego Portales 2013


Para maquetas y prototipos de plantas o suelas, la resolución (dependiendo de la geometría del modelo) quizás sea

insuficiente para reproducir detalles. En ese caso, será más recomendable usar un tipo de máquina como las impresoras de cama de polvo. (ej: ZCorp) Proceso similar al SLS, pero en vez de laser, se solidifica usando un aglutinante líquido

(binder) sobre las capas de polvo cerámico (tipo yeso). Esta tecnología permite incluso imprimir en 3D y policromático.

(ZPrinter Z150 Mono-color $15,000 Z250 multicolor $25,000)

Maquetas y Prototipos, Diseño Industrial. Universidad Diego Portales UDP (Chile) Impresión 3D (ZPrint)

Fabricación DigitalMaquetas y Prototipos, Diseño Industrial. (2013)

Universidad Diego Portales UDP (Chile) Impresión 3D (ZPrint)


Maquetas y Prototipos, Diseño Industrial (2013). Universidad Diego Portales UDP (Chile) Impresión 3D (ZPrint)

Clip!

René Medel SLEM Waalwijk January 2015

As these buckles have so many parts to produce and assemble, they are hard to fabricate, attach and above all, to replace.

Gracias

René Medel

[email protected]

LinkedIn: renemedel

mailto:[email protected]