El futuro de la fabricación de metales: Tendencias clave para 2024 y más allá

Explore el futuro más destacado de la fabricación de metales para 2024, incluyendo la impresión 3D, la automatización y los materiales avanzados. Descubra cómo las nuevas tecnologías impulsarán el crecimiento y darán forma al futuro de la fabricación de metales a nivel mundial.

El futuro de la fabricación de metales: Tendencias a seguir en 2024

¿Cuáles son las permutaciones y combinaciones del futuro de la industria de fabricación de metales en un futuro próximo? Todos sabemos que hoy en día ya se utilizan la impresión en 3D, la automatización y los materiales mejorados para mejorar la fabricación. En este artículo, expondremos las principales tendencias que definirán e influirán en el de fabricación de chapa metálica fabricación. Descubriremos cómo la adopción de nuevas tecnologías puede ampliar nuevas fuentes de ingresos para las empresas en 2024 y más allá.

Previsión del mercado

Se prevé que el mercado mundial del futuro de la fabricación de metales alcance los 29.460 millones de dólares en 2029. Según los analistas, se prevé que el mercado experimente un crecimiento a un ritmo exponencial en la próxima década. Se verá impulsado principalmente por la demanda de las regiones en desarrollo y los sectores industriales clave.

Gran crecimiento en Asia-Pacífico

Los mercados de Asia-Pacífico experimentarán un fuerte crecimiento porque hay muchos proyectos en marcha en el sector de las infraestructuras. Muchos países desarrollados y en vías de desarrollo como China e India, entre otros, están emprendiendo hoy una agresiva construcción de nuevas carreteras, edificios, puentes y otras obras. Esto dará lugar a una mayor demanda de futuro de piezas y productos de fabricación metálica.

Creciente demanda de los sectores clave

Al mismo tiempo, es liberal admitir que tanto la automoción como la industria aeroespacial son dos industrias que siguen proporcionando demanda para el futuro de la fabricación de metales en todo el mundo. La producción de automóviles y las industrias de fabricación de aviones están en alza en todo el planeta; estas industrias pueden contribuir a aumentar estas demandas.

Nuevas tecnologías de corte por láser y su impacto en la velocidad y el rendimiento

La técnica de corte por láser ha sido ampliamente adoptada en la fabricación de productos metálicos y se espera un mayor crecimiento de la producción a medida que avancemos.Una ventaja más del uso del láser es la capacidad de moldear con precisión una pieza con formas y contornos intrincados, y esto ocurre sin contacto directo. Esto mejora el futuro de la fabricación de metales y minimiza los residuos innecesarios. A medida que avancen los volúmenes de producción, el mecanizado por láser desempeñará un papel importante en la consecución de los niveles de rendimiento.

Se avecina escasez de mano de obra cualificada

Aunque las perspectivas para el fabricación de metales industria es bastante optimista, existe una preocupación importante: la deficiencia estimada de más de 2,1 millones de trabajadores cualificados en el mercado internacional para el año 2030. La demanda de cualificación será otra importante área de atención, especialmente para las organizaciones que planean aprovechar las oportunidades en nuevos campos.

Automatización

En el futuro de la industria de fabricación de metales, a medida que la industria crece internacionalmente, las empresas intentan integrar segmentos de fabricación automatizados. Además de mejorar la calidad, con la tecnología automatizada avanzada, los fabricantes pueden aumentar la línea de producción y el rendimiento sin tener que comprometer la eficacia.

Compensar la escasez de mano de obra

De hecho, una de las razones clave por las que las organizaciones se están pasando a las soluciones de automatización a un ritmo más rápido es para contrarrestar las carencias de mano de obra cualificada que están surgiendo. De ese modo, utilizando soluciones robóticas para tareas repetitivas y físicamente pesadas, los fabricantes pueden hacer frente a la ausencia de soldadores, maquinistas y otros especialistas en fabricación. Esto ayuda a mantener el funcionamiento de las empresas a pesar de que empleen menos seres humanos.

Mejorar la calidad y la coherencia

Además, los sistemas automatizados ofrecen un mayor control en la calidad del producto y la capacidad de mantener la tolerancia que depender de los empleados. Las máquinas y los robots eliminan los errores que emanan de la fatiga o la falta de atención..

Ampliar las capacidades, no sustituir a los humanos

Contrariamente a lo que se suele pensar, la automatización en el futuro de la fabricación de metales crea nuevas oportunidades en lugar de sustituir todas las funciones humanas. La programación, el mantenimiento y la supervisión de los equipos automatizados requieren habilidades técnicas que no sustituyen a los trabajos de fabricación tradicionales. Los fabricantes siguen necesitando equipos de profesionales para integrar, mantener y desarrollar sistemas automatizados.

Estudio de caso Ameritex

Un ejemplo es Ameritex, fabricante de ventanas y puertas de acero. Al automatizar parte de sus operaciones de soldadura con robots, Ameritex redujo el tiempo de soldadura de una unidad de ventana estándar de tres horas a sólo treinta minutos. Esto permitió importantes aumentos de producción sin añadir soldadores adicionales a su plantilla. El aumento global de la productividad gracias a la automatización compensó con creces otras necesidades de mano de obra.

Como demuestran estos ejemplos, las estrategias de automatización aplicadas correctamente permiten a los fabricantes aumentar sus capacidades y adelantarse a las tendencias futuras de la industria de fabricación de metales, todo ello manteniendo las funciones cualificadas de los profesionales de la fabricación en el futuro.

Integración de IoT e Industria 4.0

El auge de las tecnologías del Internet Industrial de las Cosas (IIoT) y los principios de la Industria 4.0 están permitiendo una conectividad sin igual en el futuro de las operaciones de fabricación de metal. Mediante la integración de sensores en red y herramientas de recopilación de datos, los fabricantes pueden obtener nuevos y potentes conocimientos sobre sus flujos de trabajo de producción.

Supervisión de procesos en tiempo real

Los datos detallados en tiempo real sobre las máquinas, los materiales y las condiciones ambientales permiten identificar y abordar los problemas prácticamente en cuanto surgen. Los problemas de rendimiento de los equipos o las variaciones de calidad pueden localizarse y remediarse antes de que provoquen largos periodos de inactividad o lotes defectuosos.

Mantenimiento predictivo de equipos

El análisis de los patrones de uso y las tensiones de los componentes conduce al mantenimiento predictivo a través del IoT. Los fabricantes pueden programar el mantenimiento antes de que se produzcan fallos basándose en la telemetría real de la máquina. Esto maximiza el tiempo de actividad al tiempo que minimiza los costes de mantenimiento.

Mejora cuantitativa de los procesos

Las métricas de producción y calidad medidas a lo largo del tiempo ofrecen enfoques específicos para racionalizar los procesos. Los cuellos de botella son visibles, lo que permite rediseñar los procesos de forma sistemática basándose en los análisis de rendimiento.

Los estudios de casos muestran que la integración de IoT reduce el tiempo de inactividad no planificado en un 30-40% en algunas instalaciones. Un fabricante de piezas aeroespaciales informa de que se ha duplicado la vida útil de Máquinas CNC mediante el mantenimiento basado en IoT. A medida que avancen las herramientas de conectividad, sus beneficios para optimizar las operaciones de fabricación no harán sino aumentar.

Impresión 3D

Podemos decir que hoy en día la impresión 3D puede describirse como una de las formas de fabricación más sólidas y de más rápido crecimiento del futuro de la fabricación de metales. Tener nuevas oportunidades en la producción de piezas de bajo volumen y prototipos, poder crear geometrías difíciles sin herramientas costosas es un gran avance.

Fusión del lecho de polvo metálico

Los sistemas de fusión de lecho de polvo metálico, como los que utilizan la fusión por láser o por haz de electrones, ofrecen una impresión de precisión del futuro funcional de los componentes de fabricación metálica. Ahora pueden fabricarse fácilmente pasajes internos intrincados, entramados optimizados y otras formas que de otro modo serían difíciles o imposibles de crear.

Proyecciones de crecimiento del mercado

El mercado mundial de Metales impresos en 3D se prevé que alcance un tamaño estimado de 3.100 millones de dólares en el año 2025, según un importante grupo de investigación. A medida que avancen tanto la tecnología como la aceptación, esta aplicación representará una mayor producción de metal.

Estudio de caso sobre componentes aeroespaciales

Un adoptador de vanguardia es la industria aeroespacial, donde la impresión 3D se utiliza para producir piezas complejas de aleación de titanio y níquel para motores a reacción y naves espaciales. Un fabricante trabajó con un OEM de aviación para imprimir aproximadamente 100 componentes de boquillas de combustible para un nuevo modelo de avión, reduciendo el tiempo de producción de 18 meses a sólo 6 meses.

La capacidad de crear rápidamente futuros volúmenes bajos de piezas de fabricación metálica en el punto de necesidad, sin limitaciones de utillaje, establece impresión 3D sostenible como una tendencia al alza de las soluciones de fabricación a medida.

Materiales avanzados

A medida que las aplicaciones exigen componentes más ligeros y resistentes, aumenta la demanda de aleaciones metálicas avanzadas con propiedades a medida. Materiales como el aluminio y el titanio son cada vez más valiosos por su elevada relación resistencia-peso, su resistencia a la corrosión y su durabilidad.

Crecimiento de las aleaciones de alto rendimiento

Los sectores aeroespacial, automovilístico y otros que requieren un rendimiento superior impulsan el consumo de aleaciones especializadas. El futuro de la fabricación de metales desarrolla productos innovadores optimizados para las necesidades de ingeniería de los fabricantes utilizando superaleaciones avanzadas, aceros para herramientas y materiales compuestos.

Ejemplos de desarrollo de productos

Una empresa crea carcasas para baterías de vehículos eléctricos a partir de paneles de aluminio mecanizados de la serie 6000. Éstos ofrecen resistencia para proteger las celdas y, sin embargo, pesan mucho menos que los diseños tradicionales de acero. Un fabricante de herramientas fabrica moldes para compuestos utilizando aleaciones de cobalto-cromo a medida capaces de soportar temperaturas y presiones extremas.

A medida que progrese la ciencia de los materiales, los fabricantes impulsarán las capacidades de fabricación para desbloquear las aplicaciones que exigen los atributos superiores de los materiales de alta tecnología.

Sostenibilidad medioambiental

A medida que las empresas avanzan hacia la adopción de estrategias sostenibles, el futuro de la industria de fabricación de metales también ha hecho intentos por tratar de causar el menor daño posible al medio ambiente. Las empresas adoptan procesos y procedimientos respetuosos con el medio ambiente para reducir la huella de carbono y la contaminación.

Materiales reciclados y de origen renovable

El futuro de la fabricación metálica utiliza chatarra reciclada y emplea métodos de fabricación más limpios para reducir el uso de recursos vírgenes. Una empresa satisface ahora más de 75% de sus necesidades de acero mediante el reciclaje. Otra obtiene 30% de su aluminio directamente de subproductos hidroeléctricos renovables.

Fabricación de energía limpia

La transición a máquinas herramienta y robots eléctricos en lugar de modelos hidráulicos elimina los refrigerantes a base de glicol. Un fabricante convirtió su planta de 80.000 pies cuadrados, reduciendo la huella de carbono 40%.

Normas de abastecimiento sostenible

Los líderes del sector adoptan directrices de abastecimiento que tienen en cuenta la energía de los proveedores, las emisiones y la extracción responsable de minerales. Crece la demanda de certificaciones medioambientales de terceros y de divulgaciones transparentes sobre el abastecimiento.

Personalización y soluciones a medida

Ser capaz de producir rápidamente componentes altamente personalizados es cada vez más importante a medida que los proyectos exigen soluciones a medida. El futuro de la fabricación de metales aprovecha la programación CAD/CAM y los equipos CNC para convertir intrincados diseños 2D y 3D en piezas únicas. Esto permite geometrías complejas adaptadas con precisión a aplicaciones que la producción en serie no puede abordar.

Existe una demanda creciente en los campos de la arquitectura, la medicina y el diseño industrial de elementos fabricados únicos con requisitos de ingeniería especializados. Las empresas que ofrecen servicios de metalistería a medida para necesidades de componentes no estándar pueden captar oportunidades en nichos de mercado que requieren soluciones personalizadas.

Nuevos métodos de formación

Adoptar las nuevas tecnologías

A medida que el futuro de la industria de la fabricación de metales se enfrenta a una inminente escasez de personal cualificado, se hacen necesarios enfoques de formación innovadores para atraer y desarrollar el talento. Los profesionales más jóvenes esperan especialmente experiencias de aprendizaje interactivas e impulsadas por la tecnología. Los fabricantes están adoptando herramientas como la realidad aumentada y virtual para hacer la formación más atractiva.

Simulación de habilidades del mundo real

A través de los programas de formación de soldadores con RV, los alumnos pueden practicar con seguridad diferentes técnicas de soldadura sin consumir materiales caros. Los estudios demuestran que los alumnos de AR/VR aprenden las habilidades clave 30% más rápido de media en comparación con los métodos tradicionales. La simulación inmersiva de equipos y condiciones reales ayuda a garantizar que los aprendices estén bien preparados para el trabajo de producción.

Un exitoso estudio de caso de soldadura AR

Un líder ofrece un programa de simulador de soldadura AR para los institutos locales. Al hacer que la soldadura resultara interesante con elementos similares a los de un juego, atrajo a muchos más estudiantes a la carrera profesional a lo largo de 3 años. Una clase de 30 estudiantes que utilizó la formación AR realizó las pruebas de certificación de soldadura, con un impresionante índice de aprobados de 92% en su primer intento. Los graduados del curso AR obtuvieron 22% mejores resultados en las certificaciones de la industria en comparación con los estudiantes que utilizaron únicamente métodos de formación tradicionales.

Tal y como demuestran los innovadores programas de formación, las experiencias de aprendizaje inmersivo pueden tanto cubrir funciones críticas en la mano de obra como impulsar los resultados de los alumnos. Los métodos emergentes de simulación virtual seguirán remodelando la formación en fabricación para desarrollar a los trabajadores con talento del mañana.

Conclusión

La industria de la fabricación de metales a nivel mundial espera buenas noticias para el próximo año. Esto va a ocurrir porque las empresas se están esforzando por seguir las nuevas tendencias. Con la automatización y los nuevos tipos de materiales, la impresión en 3D, Soluciones IoTy otros avances, la empresa aumentará y satisfará las demandas emergentes de los clientes.

Las perspectivas para el futuro global de la industria de fabricación de metales siguen siendo positivas a medida que las empresas se adaptan a las tendencias emergentes. Al adoptar la automatización, los materiales avanzados, la impresión 3D, las soluciones IoT y otras innovaciones, las empresas impulsarán y satisfarán las necesidades cambiantes de los clientes. El futuro de la metalurgia depende de una planificación estratégica informada por el conocimiento de los datos y la voluntad de evolucionar con el cambio tecnológico.

Otros factores como la adopción de prácticas sostenibles y la inversión en el desarrollo de habilidades a través de nuevos métodos de formación también determinarán la ventaja competitiva en los próximos años. En general, el futuro de la fabricación de metales sigue siendo un sector vibrante y en crecimiento, pero el éxito corresponderá a aquellas organizaciones expertas en capitalizar las nuevas oportunidades mediante estrategias visionarias y capacidad de adaptación.

Preguntas frecuentes

P: ¿Cómo afectará la automatización a los puestos de trabajo en la fabricación de metales?

R: Aunque algunas tareas rutinarias puedan automatizarse, las empresas siguen necesitando trabajadores cualificados para revisar, mantener y programar los equipos. Se espera que la automatización general solucione la inminente escasez de mano de obra en lugar de eliminar funciones.

P: ¿Cuándo se generalizará la impresión en 3D?

R: La tecnología de impresión en 3D avanza rápidamente y los costes están bajando. Para la fabricación de metales, se prevé una adopción generalizada en un plazo de 5 a 10 años para la producción de volumen bajo a medio.

P: ¿Cuáles son las perspectivas de la industria en Asia?

R: Se prevé que Asia-Pacífico registre el crecimiento más rápido del mercado debido al actual desarrollo de infraestructuras y a su gran base de fabricación industrial. China y la India seguirán siendo probablemente las principales oportunidades regionales.

P: ¿Cómo pueden las empresas más pequeñas seguir el ritmo de los cambios?

R: Incluso sin automatización, el uso de software CAD/CAM y la colaboración con fabricantes de aditivos puede ayudar a los fabricantes más pequeños a acceder a nuevas tecnologías y nichos de mercado.