El trabajo de operador de máquinas CNC: cómo ha cambiado con los años
El papel de las modernas máquinas herramienta CNC en el desarrollo de la civilización
El progreso tecnológico que tiene lugar ante nuestros ojos representa tanto una oportunidad como un reto para el mundo moderno. Las máquinas modernas permiten una producción más eficaz y barata de bienes para los consumidores. Los robots liberan a los trabajadores de tareas agotadoras o monótonas.
Por otro lado, sin embargo, existe una preocupación generalizada sobre si el avance de la automatización quitará puestos de trabajo antes reservados a los humanos. ¿Es posible que humanos y autómatas coexistan en el entorno laboral moderno?
Para responder a esta pregunta, veamos cómo ha cambiado el papel de los operarios de máquinas a lo largo de la historia.
No es exagerado decir que las máquinas herramienta crearon el mundo moderno. Desde el primer torno de precisión -utilizado por James Watt para crear la máquina de vapor- hasta la primera máquina CNC comercializada en la década de 1950, las máquinas herramienta han dado lugar a muchas de las últimas revoluciones tecnológicas del mundo. Con la implantación de las máquinas herramienta de control numérico por ordenador (CNC), el acceso a electrodomésticos de bajo coste sería posible, los viajes en avión seguirían limitados a unos pocos entusiastas y los pequeños fabricantes no podrían competir con la fabricación en serie.
A medida que se desarrolla el nivel técnico de las máquinas, crece el papel de los operarios. Su papel ha evolucionado de artesanos a torneros o fresadores a los operarios de hoy en día, sentados frente a un ordenador haciendo ajustes en el programa de una máquina.
En este artículo, echamos un vistazo a la historia de los operadores de CNC. Operar máquinas CNC es sólo un paso más en una larga historia de cambios en el trabajo.
Historia temprana: el antiguo torno egipcio de dos hombres
Los antiguos egipcios desarrollaron la primera máquina antes que los ordenadores y la Revolución Industrial. Alrededor del año 1300 a.C. inventaron el torno. Los tornos egipcios requerían dos operarios para torneado de la pieza de trabajo y corte con una herramienta afilada. Muchas máquinas herramienta funcionaron así hasta la Revolución Industrial porque no había una forma fácil de girar la pieza de trabajo. Los antiguos egipcios utilizaban este método para moldear madera y tallar cuencos de piedra. También introdujeron la idea del corte con gemas duras, que aún utilizamos para las herramientas de diamante.
El siglo XVIII: los operarios de máquinas como artesanos
Pasemos al siglo XVIII. No existían los operarios de máquinas herramienta como profesión independiente. En su lugar, los artesanos construían máquinas herramienta para crear sus productos. Estos artesanos manejaban sus propias máquinas herramienta. Todas las máquinas herramienta se personalizaban para satisfacer las necesidades de producción de un artesano en particular.
En cierto modo, esto era similar a cómo tratamos las máquinas herramientas hoy en día. La producción en serie está en declive y los pequeños fabricantes buscan máquinas que puedan adaptarse fácilmente a sus productos, que cambian con rapidez. Ya no construimos nuestras propias máquinas herramienta, como hacían los primeros artesanos, pero el mecanizado y la fijación a medida siguen siendo una parte importante del trabajo del operario. La precisión era escasa en estas primeras máquinas herramienta. A finales del siglo XVIII, James Watt necesitaba una forma precisa de fabricar un cilindro para su máquina de vapor. El industrial John Wilkinson inventó una máquina que podía taladrar con precisión grandes cilindros, iniciando la revolución industrial y el auge de las máquinas herramienta CNC.
Siglos XIX y XX: los modernos operadores de máquinas herramienta
El trabajo del maquinista moderno comenzó a principios del siglo XIX. El inventor Henry Maudslay es considerado el padre fundador de las máquinas herramienta. Él y su empleado Joseph Whitworth introdujeron la estandarización en la fabricación. Por esa época, Matthew Murray lanzó la primera máquina herramienta comercial.
Esto significó que la tarea del operario de la máquina cambió de nuevo. Las máquinas estandarizadas significaban que ya no tenían que construir máquinas herramientas a medida, sino que se convertían en operarios cualificados.
En 1840, ya existía toda una gama de máquinas herramienta comerciales: tornos universales, tornos de torreta, fresadoras, tornos automáticos y cepilladoras de metales.
Desde entonces hasta hoy, el trabajo de los operadores de máquinas incluye:
Los operarios de máquinas son técnicos cualificados. Puede que no diseñen ellos mismos los productos, pero pueden detectar un mal diseño y son capaces de seleccionar las herramientas y procesos adecuados para el trabajo.
La era informática: Aparecen las máquinas mecanizadas CNC
En la década de 1950 aparecieron las primeras máquinas de control numérico (CNC). Esto marcó el comienzo de una era de rápidos cambios para los operadores de máquinas.
John T. Parsons era un maquinista autodidacta. Estaba fabricando hélices para la Segunda Guerra Mundial cuando se le ocurrió la idea de utilizar tarjetas perforadas para manejar directamente las máquinas herramienta. Se encontró con un problema técnico y colaboró con el MIT para resolverlo. Juntos fabricaron la primera máquina fresadora de control numérico. Parsons se sorprendió cuando el MIT se hizo cargo del invento y le echó del proyecto. Sin embargo, el comienzo de la era CNC se hizo realidad, y algunos le consideran el padre de la Segunda Revolución Industrial.
Las primeras máquinas de control numérico tenían sus programas almacenados en tarjetas perforadas. Cambiar un programa requería reiniciar toda la tarjeta o hacer un agujero con cinta adhesiva y perforar una nueva en el caso de cambios menores. Los operarios de las máquinas eran siempre los encargados de planificar las operaciones. Sin embargo, los operarios tenían que torneados sus planes en programas abstractos por primera vez. La programación manual requería mucho tiempo utilizando tarjetas perforadas: se tardaba hasta ocho horas en escribir un programa para fresar una sola pieza.
En 1956, los conocimientos de programación informática aparecieron en las descripciones de los puestos de trabajo de los operarios de máquinas. Investigadores del MIT desarrollaron el primer lenguaje de programación CNC, G-Code, utilizando ordenadores para programar puntos. Esas ocho horas de programación se han reducido a sólo 15 minutos. El diseño asistido por ordenador (CAD) surgió en torno a 1960 y, ya en 1963, General Motors fabricó el primer prototipo mecanizado CNC a partir de un modelo CAD en 3D. El trabajo de los operarios de máquinas de hoy en día sigue incluyendo todas las tareas que realizaba en 1840. Además, los operarios de máquinas han tenido que aprender nuevas habilidades, como programar en código G y trabajar con modelos CAD.
El siglo XXI: automatización y robotización
Los últimos avances suponen otro cambio para los operarios de máquinas CNC. El manejo de robots de máquina permite a los pequeños fabricantes aumentar la productividad utilizando un robot para cargar y descargar piezas en una máquina CNC. Los conocimientos necesarios para programar un robot son una progresión natural de los conocimientos necesarios para programar máquinas CNC. De hecho, si se conoce el código G, es muy fácil programar un robot colaborativo.
Como resultado, este último cambio en el trabajo de los operarios de máquinas es menos drástico que algunos de los cambios anteriores. Los operarios de máquinas siguen necesitando los mismos conocimientos que antes. Ahora, pueden añadir «programador de robots» a la lista.