Fabricación remota: el antes y después de la telesoldadura

En el umbral de una transformación industrial, la telesoldadura emerge como la vanguardia de la fabricación metalmecánica. Esta innovación promete no solo superar las barreras geográficas y físicas, también redefinir el futuro del trabajo, seguridad y sostenibilidad en el sector.

Actualmente, la industria se enfrenta a múltiples retos que la obligan a reinventarse con el pasar del tiempo. Las empresas día a día se ven obligadas a repensar sus dinámicas de cara a la sostenibilidad, la automatización de procesos y la inmersión de las tecnologías, es decir la implementación de lo que conocemos como industria 4.0.

La tecnología sin duda ha aportado a la industria en beneficio del capital humano y la optimización de los recursos. De la mano de la automatización, softwares, robots, cobots, inteligencia artificial y análisis de datos, también se ha desarrollado la tele-fabricación o fabricación remota.

En los últimos años, se ha generado un notable entusiasmo por idear métodos que permitan llevar a cabo procesos industriales a distancia y desde lugares remotos, tales como la soldadura, el mecanizado y la inspección. La telesoldadura o soldadura remota fue la técnica pionera en iniciar esta modalidad de producción, combinando la transmisión en vivo con equipos robóticos para permitir operaciones industriales totalmente remotas.

¿Cómo nace la telesoldadura?

En el sector de construcción naval, identificaron de manera temprana una situación particular con respecto a los soldadores. En la industria la técnica de soldar recae en un ambiente hostil, que puede ser físicamente agotador y por sus condiciones específicas, se identificó que las personas dedicadas a la tarea de soldar, se retiraban muy jóvenes. En 2020, en Estados Unidos, el 44% de la población activa tenía más de 45 años, según Thomas Industry.

Ante esta problemática, la compañía EWI inició un proyecto de investigación conjunto en colaboración con el Programa Nacional de Investigación de Construcción Naval (NSRP), con el objetivo de encontrar métodos para postergar la jubilación de los soldadores calificados. De esta manera, surgió lo que se ha denominado telesoldadura o soldadura remota.

El propósito fue la creación de un diseño innovador mediante el cual el operario pudiera manejar un aparato de soldadura, sin estar presente físicamente en el taller. Este proyecto inició en 2018 y fue la pandemia quién lo aceleró.

Tele soldadura un proceso de muchos detalles

El desarrollo de la soldadura remota exigió la evaluación detallada de múltiples aspectos que son fácilmente gestionados de manera directa por el soldador, así como la automatización y tecnificación de toda la información relevante. Para permitir que el operario pudiera acceder a dichos parámetros de forma remota, fue necesario resolver cuestiones prácticas tales como el manejo del soplete, la colocación adecuada del material y el acceso a la información tanto visual como auditiva.

De acuerdo con Connie LaMorte, ingeniera principal de EWI, el desarrollo de la telesoldadura implicó un extenso proceso repleto de complejidades. Tras evaluar diversas alternativas, se identificó finalmente como una de las soluciones más efectivas un dispositivo portátil en forma de lápiz. Este no solo aprovecha la experiencia acumulada de soldadores veteranos, sino que además otorga al operador una amplia libertad de movimiento. Esta infraestructura permite realizar las tareas de soldadura mientras se observa en una pantalla el seguimiento en tiempo real, por parte del robot, de los movimientos manuales del usuario.

Una vez superada la dificultad inicial, resultó clave la selección y colocación de las cámaras para operaciones a distancia. Si bien la propuesta inicial contemplaba el uso de múltiples cámaras para proporcionar varios ángulos, esto terminó ofreciendo una cantidad de información excesiva para el operador, habituado a la perspectiva restringida típica de un casco protector. Se concluyó, por tanto, que los profesionales prefieren una visualización simple y directa del área de trabajo, con un enfoque primordial en el baño de soldadura y el arco. Esto condujo a una adaptación del sistema para emular la visión convencional en este oficio.

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Telesoldadura, una solución real

La telesoldadura marca un hito tecnológico en la industria metalmecánica, al integrar la precisión del método tradicional con los últimos avances en robótica y comunicación a distancia. Esta técnica avanzada habilita a los operarios para manejar equipos desde lugares alejados, trascendiendo barreras geográficas y elevando la seguridad en los lugares de trabajo. Además, contribuye a postergar la jubilación anticipada de estos profesionales.

Según datos de Thomas Industry, la implementación de la soldadura robótica a distancia podría fortalecer la fuerza laboral de operarios de este sector, considerando que más de 150,000 soldadores están próximos a retirarse y se estima que será necesario reclutar a más de 336,000 nuevos trabajadores hacia el año 2026. La tele-soldadura permitiría a los soldadores mayores permanecer en la fuerza laboral durante 5 o 10 años más, y brindar oportunidades laborales a personas en condición de discapacidad física, lo que desde un punto de vista de responsabilidad social empresarial, sería un atractivo en la cadena de valor.

Aquí vemos una tendencia de la globalización que rompe fronteras, pues se amplía significativamente el espectro de oportunidades laborales y la diversidad en el sector. La tele soldadura o soldadura remota se presenta atractiva para la población joven que comienza a ver con interés, gracias a la innovación y tecnología, una profesión que podría ser percibida como anticuada. Además, se desdibujan las barreras geográficas en el reclutamiento, permitiendo habilitar la contratación de expertos de cualquier parte del mundo para realizar tareas de soldadura, sin importar su ubicación física.

En 2023 se registró un incremento constante del 244% en la búsqueda anual de servicios de soldadura robótica, indicando una demanda creciente por soluciones de soldadura que se puedan adaptar a gran escala en el sector (Thomas Industry).

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Fabricación remota: un proyecto sin concluir

Si bien la soldadura remota ya funciona correctamente, continúa en mejoras que buscan integrar los sistemas de tele-soldadura de astilleros en un dispositivo móvil equipado con un brazo robótico pequeño, lo que potenciará su portabilidad y funcionalidad.

Gracias al éxito y evolución de la telesoldadura, la industria ha buscado continuar con la innovación para la fabricación remota, por ello se están desarrollando nuevos proyectos para explorar la tele-inspección, el tele-desbaste , tele- corte y la adopción del más reciente protocolo de transmisión en vivo para reducir aún más la latencia.

Para la modalidad de telecorte y teleranurado, también se ha propuesto el uso de un lápiz táctil, un operador ubicado en una estación de soldadura a distancia que maneja un robot. Similarmente al proceso SMAW, se consume un electrodo durante el ranurado, acortando progresivamente la distancia entre el soplete y el material. No obstante, a diferencia de la telesoldadura, el operario de teleranurado puede encontrarse con una limitación en el movimiento descendente del lápiz, lo cual complica la ejecución fluida y natural de los gestos de ranurado.

Un avance derivado de la telesoldadura es el teleranurado, un método que guarda similitudes con la soldadura SMAW (Soldadura por Arco Metálico Protegido), diferenciándose por incorporar una presión de 80-100 psi en la antorcha para expulsar el metal derretido. Este proceso destaca por su elevado nivel de ruido y su naturaleza intensa, lo cual puede resultar bastante incómodo y hasta peligroso para quien lo ejecuta.

Contrario a la soldadura SMAW, que opera con menos de 400 amperios, el teleranurado emplea hasta 1300 amperios. Esta diferencia se traduce en un arco más intenso y luminoso, incrementando tanto el calor generado como el riesgo para la seguridad del trabajador.

Aportes de la telesoldadura a la seguridad industrial

El procedimiento convencional de ranurado representa una tarea exigente. Al trabajar con ciertos metales, las partículas desprendidas obligan al soldador a utilizar respiradores, junto con el equipo protector habitual, que incluye chaquetas de algodón o cuero, cascos y guantes.

Este atuendo, además de ser pesado, acumula calor, limitando la capacidad del operador para mantenerse en la tarea de corte durante periodos prolongados. La alternativa del tele-corte ofrece una solución al eliminar los riesgos físicos para el operador y ampliar la duración posible del corte, gracias a un sistema que habilita la ejecución remota desde un lugar más seguro y cómodo.

En la industria del metal diversos entornos de construcción y mantenimiento, como los barcos en funcionamiento o las estructuras submarinas, presentan no solo dificultades para trabajar soldadura, sino también deterioro en las rodillas y la espalda al soldar en posiciones extenuantes.

Así pues, la soldadura a distancia mediante robots ofrece una solución para intervenir en áreas de difícil acceso, ya sea por su reducido espacio, condiciones extremas de frío, oscuridad, humedad, aislamiento o peligrosidad. Esta innovadora técnica tiene el potencial de minimizar la exposición de los trabajadores a condiciones de riesgo, promoviendo un ambiente laboral más seguro y sostenible.

La promesa para el sector aeroespacial

Uno de los sectores que más oportunidades puede tener con la fabricación remota es el aeroespacial. Pues el avance rápido en la exploración espacial exigirá la capacidad de ejecutar operaciones tanto desde la Tierra como desde la Estación Espacial Internacional. En este escenario los trabajos remotos podrían conllevar a resultados sin precedentes, que se ven potencializados en la era de la Industria 5.0, experimentando una transformación significativa en el ámbito laboral, con la posibilidad de llevar a cabo la mayoría de las tareas a distancia.

La telefabricación emerge como una solución que ofrece la posibilidad de laborar desde cualquier lugar, adaptándose a la ubicación del trabajador. Esta modalidad introduce un grado de versatilidad en el ambiente laboral previamente inexistente, marcando un antes y un después en la dinámica de trabajo industrial.