La Marina estadounidense está empezando a construir 12 submarinos nucleares de alta gama, el primero de los cuales está previsto que esté terminado en 2027. Pero le falta un ingrediente crítico: muchos de los 50.000 trabajadores cualificados que se calcula que hay que contratar para hacer el trabajo. También carece de una cadena de suministro fiable y de la infraestructura necesaria para construir estos enormes buques.
En todo EEUU., las industrias se enfrentan a enormes retrasos en la cadena de suministro, escasez de trabajadores y de lugares donde construir debido a varias décadas de deslocalización y de restar importancia a la investigación, la educación y la formación en materia de fabricación en Estados Unidos.
Por ejemplo, la industria textil está experimentando una escasez de trabajadores del 20%, y la industria de fabricación de metal espera una escasez de 400.000 trabajadores para 2024. Sólo en la primera década del siglo XXI, el empleo en el sector manufacturero estadounidense se redujo en un tercio, pasando de 17 millones en 2000 a menos de 12 millones en 2010.
Soy un investigador de la industria manufacturera que trabaja para resolver una parte fundamental de los retos de la industria manufacturera estadounidense: preparar a los trabajadores para que aprovechen la tecnología actual y, al mismo tiempo, hagan avanzar la tecnología del mañana. Se necesita una nueva mano de obra cualificada en el diseño y manejo de máquinas-herramienta nuevas y existentes para garantizar que Estados Unidos tenga suficientes trabajadores para cubrir los puestos de trabajo.
Pero éstas no son las máquinas de su madre. Están conectadas en red para mejorar la fiabilidad y la recopilación de datos, son programables para la automatización y pueden dar forma a aleaciones metálicas y materiales compuestos en productos críticos como implantes médicos, turbinas para motores de aviones y moldes para botellas de plástico.
Del boom a la quiebra
Los estadounidenses están acostumbrados a tener los productos y servicios a un clic de distancia: una sociedad a menudo descrita como postindustrial y basada en el conocimiento. Pero los problemas de la cadena de suministro de la pandemia revelaron los peligros de la dependencia estadounidense de bienes y materiales extranjeros, desde chips informáticos hasta piezas de automóviles.
Estados Unidos fue en su día líder mundial en la producción de máquinas-herramienta, máquinas accionadas por motor como tornos, fresadoras y otros equipos utilizados para cortar, dar forma y acabado. Estas máquinas constituyen la base de la fabricación de piezas para las industrias automovilística, aeroespacial, de defensa, médica y de bienes de consumo.
En 2021, sin embargo, China tenía una cuota de mercado del 31% de la producción de máquinas herramienta, seguida de Alemania y Japón, ambos con un 13%. EE.UU. ocupaba el cuarto lugar, por delante de Italia por un estrecho margen.
En conjunto, los países asiáticos representaron más del 50% de la producción mundial de máquinas herramienta. La producción de China aumentó en 5.000 millones de dólares de 2020 a 2021, mientras que la producción total de EE. UU. en 2021 fue de solo 7.500 millones de dólares.
Pero la disponibilidad de equipos es solo la mitad de la ecuación. Los trabajadores necesitan una educación y ser formados en las últimas herramientas y tecnologías de fabricación.
Por ejemplo, el mecanizado es un proceso en el que se utiliza una herramienta motorizada fija para cortar, dar forma o eliminar material de un objeto con precisión. Dado que el filo de corte y la pieza que se está cortando no son rígidos, la fuerza puede causar vibraciones no deseadas. Esto requiere una comprensión de la relación entre los parámetros de funcionamiento de la máquina y el comportamiento de vibración del filo de corte y la pieza.
El manejo eficaz de este tipo de equipos requiere conocimientos de matemáticas y física. En muchos colegios comunitarios, escuelas técnicas y universidades existen oportunidades educativas para las carreras de fabricación.
Una vez formados, los trabajadores cualificados pueden obtener empleos como operadores de máquinas, programadores, científicos de datos, ingenieros de fabricación, diseñadores de máquinas y empresarios.
Para aumentar la mano de obra cualificada en el sector manufacturero, es importante crear un sistema educativo más sólido que haga hincapié en las asignaturas STEM -ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas- y que, al mismo tiempo, ofrezca programas de formación profesional y aprendizaje a todos los estudiantes.
Pero en Estados Unidos la educación STEM va a la zaga de muchos otros países. De los 37 países de la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico (OCDE), EE.UU. ocupa el séptimo lugar en ciencias y el 25 en matemáticas, por detrás de países como Japón, Corea del Sur, Estonia y los Países Bajos.
Esfuerzos de formación en marcha
Sin embargo, hay intentos de preparar a los trabajadores a través de varias iniciativas. Organizaciones como The American Society of Mechanical Engineers (ASME), STEM For All Foundation y Next Wave STEM pretenden proporcionar un acceso equitativo a los programas de educación STEM a estudiantes de todos los orígenes con el fin de crear una nueva generación de trabajadores cualificados.
Participo en America's Cutting Edge, una iniciativa nacional para el desarrollo y avance de la tecnología de las máquinas herramienta que cuenta con el apoyo del Programa de Análisis y Sostenimiento de la Base Industrial del Departamento de Defensa de la Oficina de Política Industrial. America's Cutting Edge ofrece formación gratuita en línea y presencial sobre mecanizado y medición.
En el campamento de mecanizado de una semana, los participantes aprenden a programar y manejar máquinas herramienta controladas por ordenador mientras fabrican los componentes de un motor neumático de pistón oscilante, que imita el funcionamiento del motor de combustión de los automóviles.
Los participantes aprenden cómo las variaciones en las dimensiones de una pieza, conocidas como tolerancias, afectan al ensamblaje de las piezas en un sistema. También aprenden la relación entre las vibraciones del mecanizado y los parámetros de funcionamiento.
America's Cutting Edge ha impartido formación en línea a más de 3.500 personas en los 50 estados y ha ampliado sus campamentos de mecanizado presenciales de Tennessee a Texas, Carolina del Norte, Virginia Occidental y Florida, con planes de expansión nacional.
Aunque el campo de entrenamiento no puede sustituir a un programa tradicional de aprendizaje o educación, sí proporciona a los participantes una exposición a los conceptos clave del mecanizado y les capacita para decidir sobre el siguiente paso en su trayectoria educativa y profesional.
Para poblar estos y otros programas, creo que los esfuerzos de reclutamiento deben extenderse desde los estudiantes de primaria, secundaria y preparatoria hasta los padres y las instituciones educativas de dos y cuatro años.
La industria manufacturera en general está en guerra por el talento. Es necesario llenar las reservas de talento en todo este espectro. Si no actuamos ahora, la defensa nacional y la economía de Estados Unidos se verán comprometidas.
