La tecnología al servicio de la construcción

Nuestra industria está evolucionando a un ritmo vertiginoso, la tecnología está entrando en la industria de la construcción impulsada por la necesidad de aumentar la productividad. En este post, las claves de esta nueva era, la automatización de los procesos constructivos y la robotización del trabajo marcan el futuro de nuestra profesión. Depende de nosotros ser parte de este futuro lleno de fantásticos desafíos y oportunidades. la tecnología en la construcción


Débil crecimiento de la productividad en Construcción

Según Mckinsey, tres tendencias han dado forma a la construcción en todo el mundo en los últimos años y se espera que continúen haciéndolo en los próximos años. Primero, la inversión está creciendo rápidamente: en 2013, la inversión en energía, infraestructura, minería y bienes raíces fue de alrededor de US$6 billones, y para 2030 se espera que esta inversión alcance los US$13 billones. En segundo lugar, esta inversión estará ampliamente alineada con la realización de Megaproyectos que superarán los miles de millones de dólares.

Y tercero, la industria de la construcción tendrá dificultades para completar estos proyectos a tiempo, dentro del presupuesto y dentro de las especificaciones originales del proyecto: el 98 % de los megaproyectos experimenta sobrecostos de más del 30 % y el 77 % se completa al menos un 40 % más tarde de lo esperado. . Hay varias razones para estas conclusiones, pero la principal es la productividad. O más bien, es tu culpa. La productividad de la construcción no ha visto ningún aumento en los últimos años, según Mckinsey.

Sin embargo, en otros sectores como la “industria”, por el contrario, la productividad casi se duplicó en el mismo período. La mejora continua era imprescindible. Esto nos lleva a reflexionar internamente por qué hubo aumentos significativos de productividad en el sector industrial y por qué en el sector de la construcción esto no sucedió.

En los sectores industriales había un elemento que era vital y multiplicaba la productividad, a diferencia de lo que pasaba en la construcción civil, que es la automatización de procesos. Según Mackinsey La automatización de procesos y la digitalización han cambiado radicalmente muchas industrias tradicionales. Como ejemplo, podemos indicar que, según el MGI Digitalization Index, en Estados Unidos, la construcción es el sector menos digitalizado de todos, ocupando el segundo lugar. Este mismo índice sitúa a la Construcción al final de la lista en Europa.

un poco de esperanza

Afortunadamente, en los últimos años se ha producido un cambio en el sector de la construcción que genera mucha esperanza, mostrando un cambio que se considera definitivo y que marca la agenda de la evolución tecnológica en este ámbito. Por un lado, la crisis económica que ha sufrido nuestro país ha obligado a muchas empresas españolas cuya actividad tradicionalmente se ha centrado en la construcción a reconvertirse e innovar digitalmente.

Esto motivó que las medianas o grandes empresas que tenían que salir de España para sobrevivir, se dieran cuenta de que muchos de sus clientes (especialmente en los países anglosajones) ya necesitaban la integración de las tecnologías digitales en sus ofertas y posteriormente en la ejecución de sus obras. Otras pequeñas empresas que se quedaron en nuestro país debieron enfrentar una feroz competencia, lo que las obliga a transformarse a gran velocidad para diferenciarse de sus competidores.

Lo logran a través de tecnologías digitales que buscan la diferenciación tecnológica así como la eficiencia en la ejecución de los procesos de diseño y construcción. Este ha sido el motivo principal del fuerte desarrollo de una tecnología que todos conocemos y que incide directamente en la organización de los procesos a nivel de proyecto y posteriormente en obra, como es BIM (Building Information Modeling).

En los últimos años, impulsada especialmente por estas constructoras de automóviles y las administraciones públicas, ha comenzado a consolidarse en nuestro sector y a convertirse en un estándar de referencia para la realización de proyectos, así como para la ejecución de obras. . Llegados ha sido un punto, nuestros encuentros en una situación donde hay clientes que explotan la infraestructura solicitando que estas infraestructuras sean exploradas y mantenidas en base a un modelo BIM, donde hay un avance muy importante en la digitalización de procesos.

Por otro lado, y centrándonos en la ejecución de obras, la necesidad de transformar el oficio de la construcción, que actualmente es intensivo en mano de obra, está impulsando todas las tecnologías que buscan reducir los costes laborales y aumentar la productividad. Por ello, muchas tecnologías que hace unos años nos parecían ciencia ficción y que ahora podemos ver habitualmente en nuestro trabajo están siendo adoptadas rápidamente: la robotización y la automatización de procesos. En este punto vamos a centrarnos y profundizar este artículo.

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¿Qué pasó en los últimos años? Automatización de procesos de construcción.

La verdad es que esta es una buena pregunta. Nuestro país siempre ha estado a la vanguardia de la construcción, teniendo dentro de nuestras fronteras probablemente las empresas constructoras más grandes e innovadoras del mundo. En los últimos 15 años se han producido grandes avances en el sector, principalmente en la obra civil donde la automatización de procesos se ha convertido en un leitmotiv para aquellas empresas cuyo objetivo era “industrializar” los procesos constructivos en nuestras obras. Estos intentos se han centrado en los procedimientos más repetitivos y sistemáticos, así como en los que tienen mayor impacto en el trabajo.

Así, la industrialización de los túneles se produjo en la década de los 90, cuando en España éramos pioneros en la construcción de túneles con tuneladoras (auténticas «fábricas» de producir «túneleros»), definiendo de alguna manera la norma para la construcción de túneles en zonas urbanas, como los distintos ramales del metro de Madrid, todo ello realizado con tuneladoras. Otro de los sistemas industrializados en las últimas décadas es la construcción de obras marítimas. Los barcos ataúd desarrollados por las constructoras más importantes de nuestro país para múltiples obras marítimas también ayudaron a industrializar el proceso de fabricación de ataúdes de hormigón gracias a estas increíbles fábricas flotantes.

En estas técnicas, nuestro país está a la cabeza en el uso de esta tecnología en el mundo, compitiendo con otros países como Italia o Japón, también pioneros en el uso de esta técnica. Incluso en los últimos años se han producido importantes avances tecnológicos que han sido relevantes en todo el mundo y se han centrado en la prefabricación de estos cajones, como es el caso del primer cajón prefabricado de fibra de vidrio del mundo para la ampliación del muelle de cruceros en el Puerto del Rosario (Fuerteventura), que fue prefabricado en un taller de Andalucía, transportado a Canarias por barco, ensamblado en el puerto y botado por la borda con una grúa.

En el campo de la construcción de estructuras de hormigón y acero, las grandes casas prefabricadas intentaron industrializar los procesos de ejecución en entornos más controlados y seguros, llevando la fabricación de elementos de hormigón a las fábricas. Esto se debe al desarrollo de las técnicas de pretensado en la segunda mitad del siglo pasado y la creación de sólidas empresas de prefabricados, que rápidamente se especializaron en la prefabricación de elementos constructivos para la edificación y obra pública.

En resumen, en los últimos años se han producido importantes avances en lo que podríamos denominar “automatización de los procesos constructivos”, intentando unir el mundo más tradicional de la construcción con el industrial, consiguiendo grandes logros y generando grandes avances en nuestro sector, mejorando la la productividad de nuestro trabajo y la profesionalización de las actividades que allí se desarrollan.

¿Qué está pasando y qué pasará en los próximos años? La robotización del trabajo

Sin embargo, actualmente se está produciendo un cambio con la llegada de las nuevas tecnologías digitales. Un nuevo paradigma que, como en otros ámbitos, alcanza a muchas industrias hasta sus cimientos y afecta también al sector de la construcción. Produce lo que llamamos la “democratización de la tecnología”.

La innovación que hace unos años estaba en manos de grandes corporaciones y empresas de tecnología ahora se está produciendo a un ritmo acelerado en toda la industria, incluida la construcción. Estas tecnologías baratas y accesibles para todos están cambiando la forma tradicional de hacer las cosas. Uno de los ejemplos que muestra lo que está pasando y lo que será una realidad en los próximos años vendrá de la mano de una tecnología llamada Robótica que, si bien no es nueva, está entrando en una fase de disrupción y se posiciona, tanto en términos tecnológicos desarrollo y bajo costo, para tener un profundo impacto en muchas más actividades de construcción convencionales. Todos estamos familiarizados con la rápida expansión de la tecnología de «vehículos no tripulados» (UAV), más conocidos como drones, en muchas industrias.

El uso de este tipo de dispositivos en la construcción, que era muy innovador hace unos años, hoy se ha convertido en un instrumento más que se puede encontrar en nuestros logros. Estos medios ya no se pueden utilizar únicamente para realizar fotografías aéreas de acompañamiento de obras, sino que ahora, gracias a las técnicas de fotogrametría, somos capaces de generar modelos 3D (nubes de puntos) con gran precisión de grandes superficies en pocas horas. Esto ha hecho que estos sistemas sean imbatibles a la hora de realizar mediciones periódicas del terreno, monitorear trabajos o tomar decisiones preliminares de nivel en base a datos reales del terreno, frente a los sistemas tradicionales basados ​​en topografía clásica.

Las plataformas de software como «Skycatch» literalmente están inundando la industria de la construcción con drones comerciales, como la marca DJI, que se pueden comprar comercialmente por un precio bajo. Específicamente en Japón, se están modificando 1000 drones comerciales DJI para usarlos como estándar en tareas de inspección. Grandes empresas como Komatsu también están utilizando drones para respaldar sus flotas de máquinas de movimiento de tierras, llegando incluso a realizar la compra de drones DJI más grande de la historia.

También existen sectores clásicos de la construcción, como el de la edificación, donde la robotización y la automatización de procesos van a un ritmo vertiginoso. Una parte importante de los procesos tradicionales de construcción de viviendas en los que los diversos oficios utilizados para realizar tareas intensivas en mano de obra, como la construcción de paredes de ladrillo y tabiques, ahora pueden ser realizados por robots. Robótica de construcción de nueva empresa estadounidense Recientemente desarrolló su primer robot capaz de construir paredes de ladrillo en el sitio a una velocidad equivalente a la de un equipo de 6 albañiles.

Este robot, llamado SAM (Semi-Automated Mason), tiene una productividad diaria promedio de 3.000 ladrillos y un costo de alquiler mensual de alrededor de $3.000. Esta empresa con sede en Nueva York afirma que puede reducir el costo de construir paredes de ladrillo y tabiques en un 50%. Se trata, sin duda, de un cambio de paradigma en un sector tan tradicional como el de la construcción de viviendas. La tecnología robótica también tendrá un claro impacto en la construcción. Una actividad tan clásica como la ejecución de un movimiento de tierra en una estructura ya ha sido robotizada.

Las máquinas de movimiento de tierras comenzaron a ser automatizadas y robotizadas hace algunos años en otro sector, el minero, donde se han logrado importantes aumentos de productividad, como en la minería en Chile, y ahora han llegado al sector de la construcción. Los principales fabricantes de maquinaria de movimiento de tierras llevan varios años trabajando precisamente para incorporar la tecnología que se empleaba en las grandes máquinas de movimiento de tierras para minería, en los vehículos y equipos más utilizados en obra pública.

Los primeros prototipos de esta tecnología se centraron en el control remoto y la teleoperación de máquinas desde fuera de la cabina de la máquina, como el sistema de teleoperación para túneles de Caterpillar, lo que se traduce en un aumento muy significativo de la seguridad de los trabajadores así como de la productividad alcanzada en estos entornos extremos. En nuestro país, recientemente se ha producido un avance muy importante en este campo, cuando una empresa española, Acciona, realizó las primeras pruebas de máquinas que ya no son teledirigidas, sino autónomas. En su parque de maquinaria de Noblejas (Toledo), se utilizó por primera vez en España en la construcción, impulsando un dúmper de movimiento de tierras CAT773F de 50 toneladas.

Esta tecnología proviene de lo que actualmente se está desarrollando en otros sectores, como la conducción autónoma de vehículos de carretera. Esto sin duda representa un avance muy importante en nuestro sector y nos permite visualizar cómo esta tecnología impactará y revolucionará nuestro sector en los próximos años. Existe otro ámbito muy relevante para la construcción donde se están realizando importantes avances gracias a la automatización y robotización: la fabricación de elementos de hormigón mediante impresión 3D.

Esta técnica, aunque conocida desde hace años, ha tenido un importante desarrollo en la última década gracias a la liberalización de patentes de las primeras impresoras 3D de estereolitografía. Es en la construcción donde más ha avanzado la impresión 3D a gran escala, con dos técnicas que destacan a nivel mundial: Free Shape y Contour Crafting. Considero que el primero de ellos es el que más logros y avances ha tenido en los últimos tiempos, aunque no es el más extendido, ya que permite una total libertad de formas geométricas, uniendo el mundo de la arquitectura y la ingeniería. El primer puente peatonal del mundo impreso en 3D con tecnología Free Shape se inauguró a finales de 2016 en Alcobendas, lo que supuso un hito mundial en el campo de la ingeniería civil.

La segunda de estas técnicas es, sin embargo, la más extendida, debido principalmente a las bajas barreras de entrada para su uso. Esta técnica consiste en un brazo robótico que extiende sucesivamente una gota de mortero, una sobre otra, formando lo que se denomina un contorno de impresión 3D, que se rellenará interiormente con hormigón convencional. Un buen representante de esta técnica hoy en día es la empresa francesa Xtreee, asociada a la constructora francesa Vinci a través de su filial Freyssinet.

el futuro está en nuestras manos

Como hemos visto, el futuro de la construcción pasa por la industrialización de sus procesos constructivos. Esto nace de la necesidad de incrementar la productividad del sector, y se ha manifestado en las últimas décadas con el desarrollo de procesos industriales aplicados en obra a procesos constructivos relevantes. Pero, en estos momentos, se está produciendo un cambio tecnológico disruptivo, impulsado por la democratización de la tecnología y la adopción de la tecnología robótica, antes solo presente en las fábricas industriales, y ahora ya presente en nuestro trabajo diario. Esto puede generar debate sobre si la robotización debe integrarse o no en nuestros procesos productivos. A menudo se asocia con un ataque a humanos y trabajos, pero no es así.

La robótica permite a los humanos concentrarse en tareas no repetitivas que realmente agregan valor al trabajo. Años atrás, cuando era necesario excavar rocas para construir un camino, esto se hacía con herramientas manuales («pico y pala») y requería mucho trabajo, que en muchas ocasiones se trabajaba muchas horas y en pocas horas no muy bien condiciones de trabajo Más tarde, con el desarrollo de herramientas hidráulicas de demolición para romper rocas y máquinas excavadoras de rocas que se desarrollaron posteriormente, disminuyó la necesidad de mano de obra para la excavación de rocas y mejoraron considerablemente las condiciones de trabajo. Al mismo tiempo nació una nueva industria, la de maquinaria para excavación en roca, creando nuevos puestos de trabajo en la industria con mayor valor añadido.

Este es un caso claro en el que la automatización y robotización de tareas no destruye el trabajo, sino que lo transforma. En cualquier caso, es cierto que no todos los cambios tecnológicos, especialmente los de mayor impacto, están exentos de controversia porque son profundamente transformadores. Por tanto, hay que hacerlo con cautela, con mucho cuidado y permitiendo que las personas y los seres humanos se vayan adaptando poco a poco. Cerca del 85% de las profesiones que existirán en 2030 aún no se han inventado. Tecnologías como la inteligencia artificial o de realidad virtual transformarán la vida y el trabajo mismo.

Con la democratización de las tecnologías y la llegada de la robótica en obra, el sector de la construcción está cambiando claramente poco a poco. Esto es algo que viene ocurriendo desde hace años por la necesidad de mejorar nuestra competitividad y aumentar la productividad de nuestros proyectos. Por ello, los avances que se produzcan en la tecnología deben ser adoptados sin pausa por nuestras empresas. Es necesario estar siempre a la vanguardia de la tecnología, ver qué está pasando en el mundo («la mejor forma de innovar es viajar», decía un profesor de construcción de la Escuela de Caminos de Madrid) y adaptar estas técnicas a la idiosincrasia y funcionamiento de cada empresa.

El progreso tecnológico es innegable si no queremos quedar relegados a un segundo peldaño. Nuestras empresas siempre han estado a la vanguardia en tecnología e innovación, por lo que no deben quedarse atrás en esta nueva “ola tecnológica” que es la Automatización y Robotización. Obviamente, el futuro está en nuestras manos.

El artículo que observé se puso a disposición en la página siguiente, para obtener más información, comuníquese con el mismo:

  • Página: http://andreslorenzo.com/tecnologia-en-construccion-incremento-de-productividad

Elaborado por: Ing Néstor Luis Sánchez – Tw: @Néstor L.

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