Situación actual y retos de la formación en fabricación aditiva en España y su papel en la lucha contra la despoblación

La fabricación aditiva ha tenido una gran aceptación e interés por parte de la sociedad en los últimos años, en los que la democratización de ciertas tecnologías, como la fabricación por filamento fundido (FFF), ha permitido el acceso a impresoras 3D -como se las conoce comúnmente- a una gran variedad de usuarios. Así mismo, la amplia variedad de tecnologías y materiales que pueden emplearse ha permitido su aplicación a campos muy heterogéneos (productivo, tecnológico, arquitectura, sanitario, social, cultural o educativo), lo que hace necesario explorar sus amplias posibilidades, muchas de ellas inimaginables con las tecnologías tradicionales.

Una de las grandes problemáticas a que debe enfrentarse España en las próximas décadas es luchar contra la despoblación que está teniendo lugar en determinadas zonas, en lo que se conoce como la España Vacía. Este problema, que no afecta de manera exclusiva a nuestro país, es un importante desafío demográfico.

El carácter deslocalizado de la producción que permite la fabricación aditiva, y que está suponiendo un cambio de paradigma en la Industria 4.0, viene de la mano de la posibilidad de utilizar sistemas de diseño, producción y gestión que permiten trabajar en red. Ello supone que la fabricación aditiva pueda considerarse un elemento con potencial para fijar población en zonas despobladas, máxime si se combina con medidas de conciliación familiar como las que puede suponer la modalidad de teletrabajo. La fabricación aditiva y otras tecnologías facilitadoras como las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TICs), pueden ser elementos tractores de la Economía en regiones despobladas, convirtiéndose en polos de atracción de creación de empleo, aspecto especialmente crítico entre la población joven, que se ve forzada a desplazarse a los grandes núcleos de población, donde hasta ahora, estaban la mayoría de los puestos de trabajo cualificados.

Estas iniciativas deben contar con el compromiso, apoyo e impulso activo de las instituciones gubernamentales locales y estales, y están siendo promovidas también por entidades comprometidas con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODSs) como es el caso de Huella Responsable.

A destacar también, la ejecución de proyectos de investigación en los que se aúna el conocimiento procedente de entidades de diferente naturaleza, como Organismos Públicos de Investigación, Universidades y consorcios de empresas como es el caso del proyecto de Acciones Estratégicas Additive Manufacturing as a technological disruption to fight against rural depopulation and social and spatial inequalities, en el que participan tres institutos del CSIC (Cenim, IPP, ICTP), dos Universidades públicas Españolas (Uned y UCLM) y 3 empresas especializadas en diferentes servicios ligados a la Fabricación Aditiva. Pero para alcanzar el objetivo global de revertir la despoblación es necesaria la formación a muy distintos niveles. El objetivo final de la educación y formación en fabricación aditiva es alcanzar competencias, habilidades y destrezas en este campo, si bien se trata de un campo multidisciplinar que requiere conocimientos y especialización en diferentes materias. En la Tabla 1 se pueden distinguir varias categorías en las que se enmarcan las competencias a desarrollar dentro de este ámbito:

Tabla 1. Categorías en las que clasificar las competencias, habilidades y destrezas a desarrollar en la formación sobre fabricación aditiva.

Según el caso o el sector de aplicación será necesaria la adquisición de conocimientos dentro de estas categorías en mayor o menor profundidad, así como el nivel de complejidad de los mismos. Es un campo apasionante y que actualmente está en pleno desarrollo.

La impresión 3D ya se emplea en muchos centros de enseñanza de educación primaria y secundaria, principalmente para el desarrollo de competencias digitales y como recurso docente para mejorar el proceso de enseñanza-aprendizaje. Dentro del ámbito de la Formación Profesional de Grado Superior, se encuentra el “Curso de especialización en Fabricación aditiva”, publicado en el Real Decreto 280/2021, de 20 de abril, en el que se fijan los aspectos básicos del currículo y se presenta una prospectiva sobre las necesidades de formación en fabricación aditiva para este tipo de profesionales, entre las que se destacan:

• Conocimientos generales sobre fabricación aditiva
• Conocimientos que permitan la creación y manipulación de geometrías complejas, que hasta hace poco estaban limitadas por los procesos de fabricación tradicionales
• Conocimientos sobre las diferentes tecnologías de fabricación aditiva y los materiales que se pueden emplear en cada caso, facilitando su integración y la selección de las más adecuadas según las necesidades específicas
• Formación en técnicas de optimización de geometrías complejas para ahondar en la mejora de los diseños industriales
• Competencias específicas que permitan la integración de la fabricación aditiva en la cadena de valor para su implantación en los procesos productivos existentes, con especial atención a los aspectos de seguridad
• Formación en técnicas de ingeniería inversa
• Personalización de la fabricación más orientada a pequeños lotes que a una fabricación en masa
• Fomento de la automatización y su integración con los sistemas globales de gestión de la empresa.

Esta prospectiva supone un despliegue de necesidades de formación en fabricación aditiva que se pueden tomar como punto de partida a la hora de analizar las necesidades en titulaciones universitarias de Grado y Máster, adaptándolas al nivel de conocimientos y competencias requeridos en cada caso.

Hasta la fecha no se han definido directrices específicas sobre la incorporación de contenidos de fabricación aditiva en los planes de estudio de Grado y Máster Universitario. Dentro de los estudios universitarios de Grado en Ingeniería de la rama industrial, en términos generales se puede decir que los planes de estudio no se han modificado de manera oficial para incorporar la fabricación aditiva, pero la formación se está impartiendo, principalmente a través de formación práctica.

En el caso de los títulos oficiales de Máster Universitario, la oferta formativa en España es algo limitada en cuanto a formación específica en Fabricación Aditiva. Concretamente, en el Registro de Universidades, Centros y Títulos (RUCT) es posible encontrar siete Másteres que impartan contenidos sobre fabricación, incluyendo únicamente tres de ellos contenidos explícitos sobre FA.

Dentro de la oferta de formación permanente encontramos actualmente seis programas formativos en fabricación aditiva, si bien a diferentes niveles. De todos ellos, destaca el Programa Modular / Máster en Fabricación Aditiva de la Uned por su singularidad, al impartirse íntegramente a distancia y en el marco de un convenio entre la Uned y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas – CSIC, en el que participan expertos miembros de la Plataforma CSIC para el desarrollo de la Fabricación Aditiva FAB3D, entre los que se encuentran tanto investigadores como profesionales de las empresas colaboradoras.

Como propuestas a futuro, un tipo de programas que se prevé tendrán una alta demanda por parte de nuestra Sociedad, son los denominados Microgrados y Micromásteres, capaces de impartir formación general o específica según el diseño de los diferentes planes de estudio. También conviene mencionar un tipo de formación emergente en los últimos años, como son los Mooc. Este tipo de formación sería muy interesante abordarla para acelerar el aprovechamiento del potencial de las tecnologías de fabricación aditiva, y acercarlas al mayor número posible de usuarios. Conviene destacar que la fabricación aditiva no va a sustituir a las tecnologías tradicionales de fabricación, sino que se están desarrollando para mejorar las limitaciones que presentan las anteriores y, por tanto, se tratará de tecnologías complementarias entre sí. En la Figura 1 se muestran algunos ejemplos en los que la fabricación aditiva presenta ventajas frente a la fabricación tradicional y, por tanto, su potencial de aplicación es mayor y pueden considerarse vías de innovación.

La posibilidad de generar nuevos puestos de trabajo en entornos rurales afectados por la despoblación gracias al nuevo enfoque de producción que ofrece la fabricación aditiva irá de la mano de su integración con las tecnologías tradicionales, con las que tiene y debe convivir, ya que son perfectamente complementarias. La fabricación aditiva puede ser un elemento tractor de la Economía en zonas en las que las oportunidades laborales, especialmente de la población más joven, se han visto mermadas. La necesidad de nuevos puestos de trabajo cualificados ligados a las tecnologías de fabricación aditiva es una realidad que ya está aquí, y puede ser la clave para revertir el efecto de la despoblación, pero para ello será necesario vencer ciertas barreras como las comentadas y apostar por estas tecnologías de manera decidida, pasando por una formación integral y adaptada a las diferentes aplicaciones y sectores.

Agradecimientos

Este trabajo se ha realizado en el marco del Proyecto de Acciones Estratégicas del Ministerio de Ciencia e Innovación Additive Manufacturing as a technological disruption to fight against rural depopulation and social and spatial inequalities (Project PLEC2021-007750 financed by MCIN/AEI /10.13039/501100011033 and by the European Union NextGenera-tionEU/ PRTR).

Ana María Camacho López, Amabel García Domínguez, Jorge Ayllón Pérez, Juan Claver Gil, Álvaro Rodríguez-Prieto y Miguel Ángel Sebastián pertenecen al Grupo de Investigación Producción Industrial e Ingeniería de Fabricación de la Uned – Equipo de Investigación en Fabricación Aditiva de la Uned, Departamento de Ingeniería de Construcción y Fabricación, E.T.S. de Ingenieros Industriales, Uned.