Construyendo fábricas más seguras:el papel de la fabricación aditiva en la seguridad en el lugar de trabajo

Las fábricas están cambiando rápidamente gracias a la introducción de la robótica, la automatización y los flujos de trabajo digitales. Pero una tecnología que a menudo se pasa por alto a pesar de su impacto potencial en la seguridad es la fabricación aditiva (AM), comúnmente conocida como impresión 3D.

La mayoría de las discusiones sobre los beneficios de la FA se centran en la velocidad, el costo o la reducción de desperdicios. Pero ¿qué pasa si una de sus mayores contribuciones radica en ayudar a las fábricas a proteger a sus trabajadores?

Al repensar cómo se fabrican las herramientas, las piezas y los equipos, la fabricación aditiva ofrece a los líderes de EHS nuevas y potentes formas de reducir los riesgos en el taller.

¿Qué es la fabricación aditiva (y por qué es importante para la seguridad)?

La fabricación aditiva construye objetos capa por capa utilizando polímeros, metales o compuestos y siguiendo diseños en archivos digitales. A diferencia del mecanizado tradicional que crea componentes eliminando material de un bloque sólido, la fabricación aditiva solo utiliza el material necesario y permite geometrías altamente personalizadas.

Para los fabricantes, este cambio no se trata sólo de eficiencia. Cambia las condiciones físicas del trabajo:cómo se manejan las herramientas, cómo se protegen las máquinas, cómo se fabrica el EPP e incluso cómo interactúan los trabajadores con materiales pesados ​​o peligrosos. Ahí es donde su valor de seguridad comienza a brillar.

Cómo la AM mejora la seguridad en la fábrica

1. Reducir la exposición a operaciones peligrosas

Los métodos de fabricación tradicionales suelen implicar corte, soldadura o mecanizado, todo lo cual genera chispas, humos y riesgos de quemaduras. AM elimina muchos de esos pasos imprimiendo los componentes directamente.

• Caso concreto:una instalación de mantenimiento aeroespacial puede imprimir soportes metálicos de repuesto en el sitio. En lugar de enviar trabajadores a soldar y pulir piezas de acero, pueden instalar componentes listos para usar, reduciendo la exposición al trabajo en caliente y a las partículas en el aire.

2. Hacer que las herramientas sean más ergonómicas

Las lesiones musculoesqueléticas son uno de los riesgos laborales más comunes. AM permite la creación de plantillas, accesorios y herramientas manuales más livianos y ergonómicamente optimizados que se pueden personalizar para adaptarse a la forma en que las personas realmente trabajan.

• Un ejemplo:en una planta automotriz, los trabajadores pueden usar herramientas manuales impresas en 3D con mangos personalizados. El peso más ligero y el mejor ajuste podrían reducir las lesiones por estrés repetitivo y reducir la fatiga en varios turnos.

3. Producción rápida de protectores y accesorios para máquinas

Las protecciones de las máquinas son fundamentales para la seguridad de la fabricación, pero las protecciones tradicionales pueden tardar semanas en conseguirse. AM permite a las empresas diseñarlos e imprimirlos internamente en cuestión de horas.

• Un ejemplo:una instalación de bienes de consumo puede utilizar impresoras de polímeros para producir carcasas de enclavamiento personalizadas y cubiertas de eje giratorio para reemplazar protecciones faltantes o dañadas, eliminando el tiempo de inactividad y haciendo que los equipos vuelvan a cumplir con las normas rápidamente.

4. Mejorar el ajuste y la eficacia del EPP

Los EPP de talla única no siempre se ajustan bien, lo que puede comprometer la protección que brindan. AM permite adaptar el equipo de protección a trabajadores individuales o entornos específicos.

• Un ejemplo:durante los primeros días de la COVID-19, fabricantes de todo el mundo utilizaban AM para producir protectores faciales, adaptadores de respiradores y accesorios para mascarillas adaptados a diferentes formas de rostro. Un mejor ajuste significa mayor seguridad.

5. Reducción de los riesgos de manipulación de materiales

La manipulación de palanquillas en bruto, material pesado o múltiples subcomponentes a menudo requiere montacargas y grúas, lo que introduce riesgos de colisión y elevación. AM evita esos pasos al consolidar los ensamblajes en una sola pieza liviana.

• Un ejemplo:un fabricante de equipos pesados puede rediseñar un soporte de varias piezas en una sola unidad producida por AM. Al hacerlo, sus trabajadores ya no tienen que levantar y atornillar varias piezas pesadas, lo que reduce significativamente el riesgo de sufrir lesiones por tensión.

6. Permitir la creación de prototipos y pruebas de diseño más seguras

Los defectos de diseño pueden introducir riesgos ocultos. La AM permite a los ingenieros probar rápidamente prototipos (incluidas las características críticas para la seguridad) antes de enviar un producto a producción final.

• Un ejemplo:una empresa de herramientas industriales que utiliza AM para producir múltiples diseños de mangos puede probar cada iteración para determinar la resistencia al deslizamiento y la comodidad de agarre. Esto garantiza que los empleados puedan utilizar herramientas más seguras y fiables sin tener que esperar a costosos cambios de herramientas.

Riesgos de seguridad asociados con la fabricación aditiva

Si bien la AM resuelve muchos problemas de seguridad tradicionales, puede introducir otros nuevos que deben gestionarse. Estos incluyen:

• Peligros materiales:las resinas, los disolventes y los polvos sin curar pueden irritar la piel o los pulmones si se manipulan incorrectamente.

• Partículas en el aire:los polvos metálicos finos utilizados en procesos avanzados de AM requieren una contención y ventilación estrictas para evitar la exposición.

• Riesgos térmicos y de incendio:las boquillas calientes, los láseres y el polvo inflamable crean riesgos de quemaduras e ignición.

Pero aquí está la buena noticia:estos riesgos ya están bien documentados y los métodos de mitigación son sencillos. Los sistemas de ventilación, el EPP (como respiradores y guantes), la capacitación y las prácticas de limpieza adecuadas pueden mantener seguros los entornos de AM.

Cuando se implementa correctamente, los beneficios de seguridad de la fabricación aditiva superan los riesgos.

Por qué los líderes de EHS deberían prestar atención

La fábrica del futuro no sólo será más rápida y eficiente:será más segura. La fabricación aditiva ofrece a los líderes de EHS una herramienta flexible que puede:

• Reduzca proactivamente la exposición a operaciones peligrosas.

• Diseñar equipos ergonómicos y centrados en el trabajador.

• Cree soluciones de seguridad según demanda, en lugar de esperar semanas hasta llegar a los proveedores.

• Construya EPP que se adapte a personas reales, no a personas promedio.

En lugar de tratar la AM como una simple herramienta de ingeniería o I+D, los profesionales de la seguridad pueden utilizarla como parte de una estrategia integral para hacer que el lugar de trabajo sea menos peligroso.

Para los profesionales de EHS, el mensaje es claro:no consideren la fabricación aditiva simplemente como un avance en la producción. Considérelo como un avance en materia de seguridad:una oportunidad para eliminar los riesgos de la fábrica y construir un lugar de trabajo que ponga a las personas en primer lugar.

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