Construcción 4.0: transformación a través de la digitalización

CASALCO Revista
hace 9 meses
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La revolución digital ha permitido que se planifiquen, diseñen y ejecuten proyectos integrando tecnologías de punta.

La tecnología va ganando terreno en las diferentes áreas y el sector de la construcción no es la excepción.

Por años, la industria de la construcción ha sido uno de los más tradicionales y resistentes al cambio tecnológico. Sin embargo, las nuevas normativas, equipos y software demandan que las empresas y profesionales se vean obligados a aceptar que la tecnología llegó para quedarse y para revolucionar el mundo.

Esta revolución tecnológica tiene un nombre: Construcción 4.0. Pero ¿en qué consiste? La Construcción 4.0, también llamada la “Cuarta Revolución Industrial”.

Es la integración de tecnología que permite a la industria sincronizar las diferentes fases de un proyecto de obra y facilitar el trabajo en equipo. Esto permite tomar las mejores decisiones en tiempo real, así como optimizar el uso de recursos.

La Construcción 4.0 ayuda a mejorar la eficiencia, productividad, seguridad y la sostenibilidad, a través del uso de plataformas tecnológicas para reducir costos y tiempos. De esta manera, la industria de la construcción se vuelve más innovadora y competitiva, dejando atrás años de estancamiento digital.

Herramientas de la Construcción 4.0

La revolución digital de la Construcción 4.0 integra diversas herramientas tecnológicas que contribuyen a un mejor desempeño y optimización de los proyectos. Entre ellas se pueden mencionar:

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BIM – Building Information Modeling, por sus siglas en inglés

Es una metodología de trabajo para la concepción y gestión de proyectos de edificación. El BIM permite centralizar la información de una obra de construcción en un modelo digital en tiempo real, basada en la nube. Lo que permite una mejor colaboración entre los diferentes miembros del equipo. Además, facilita la detección temprana de los problemas que puedan generarse en el diseño.

La gremial forma parte de BIM FORUM El Salvador, el cual está integrado por diversos actores relacionados con el sector, y que organiza eventos educativos para dar a conocer esta metodología.

Internet de las Cosas (IoT)

Es un sistema de soluciones tecnológicas que permite que los objetos se conecten a internet entre sí.

Esta tecnología facilita un ecosistema interconectado de dispositivos, los cuales se pueden controlar desde cualquier lugar y hora.

Sistemas aéreos no tripulados (drones)

Se utilizan para capturar la realidad.

Estos sistemas han ganado popularidad debido a las ventajas que ofrecen: eficiencia, seguridad y precisión.

Entre algunos de sus usos, son:

• Relevamiento topográfico y levantamiento de construcciones existentes
• Seguimiento del proceso de la obra civil
• Monitoreo de puntos críticos del proyecto
• Realización de videos, corporativos o publicitarios.

Ejemplo real de la aplicación de drones:

En China, se están utilizando los drones y la inteligencia artificial para hacer llover en lugares donde más se necesita. Con drones que analizan el viento, la humedad y la densidad de las nubes se libera yoduro de plata, un compuesto que estimula la formación de gotas. Con esto se logran lluvias intensas, a través de pruebas recientes se logró llenar el equivalente a 30 piscinas olímpicas en un solo día.

Robótica y automatización

Aunque son dos conceptos distintos, ambos se complementan.

La robótica

Es un campo científico interdisciplinario que combina distintas ingenierías: ciencia de la computación y otras disciplinas para diseñar, construir y operar robots.

La automatización

Implica la utilización de la tecnología para realizar tareas de forma automática sin intervención humana directa.

En la Construcción 4.0, los robots inteligentes realizan tareas de complementación como, por ejemplo:

• Levantar mamposterías
• Limpiar
• Patrullar
• Hacer uso de cámaras y sensores para detectar intrusos
• Prevenir situaciones de peligro en la obra.

Ejemplos concretos de robots en la construcción:

Big Data e Inteligencia Artificial

Big Data

Es la gestión de grandes cantidades de datos los cuales no pueden analizarse o tratarse de manera tradicional, por lo que se necesitan herramientas tecnológicas para su tratamiento.

La Big Data, ya se aplica en la construcción en:

• Analizar volúmenes grandes de datos sobre materiales, equipos, plazos y mano de obra para optimizar los recursos.
• Identificar riesgos potenciales, como: niveles de ruido perjudiciales y/o sustancias peligrosas, para buscar acciones de prevención.
• Combinarse con BIM para crear representaciones virtuales de proyectos (gemelos virtuales), simular escenarios, mejorar el diseño y adelantarse a posibles situaciones antes de ocurran.

En cuanto a la Inteligencia Artificial (IA)

Una de las disciplinas que más se utiliza en la Construcción 4.0 es el Machine Learning, donde a través de la programación de algoritmos el sistema aprende a reconocer los distintos patrones mediante los datos que se le suministren.

Realidad Aumentada y Virtual

La Realidad Aumentada

Enriquece el entorno real con elementos digitales con los cuales se puede interactuar.

Una de sus aplicaciones destacadas es la asistencia remota para visualizar información sobre equipos y procesos en tiempo real.

Ejemplos en donde ya se utiliza:

• Visualizar el diseño sobre el lugar de una obra antes de su construcción. Se pueden superponer planos, instrucciones y datos del proyecto.
• Obtener simulaciones realistas para capacitar a los trabajadores de situaciones peligrosas, sin necesidad de estar en el lugar real.
• Ver materiales ocultos como cables y tuberías que necesitan reparación y mantenimiento.
• Las áreas técnicas pueden dar instrucciones a los trabajadores en una obra, superponiendo instrucciones y planos en el campo de visión real de quienes se encuentran en las obras. Esto evita las visitas presenciales y permite dar una respuesta más ágil ante una situación problemática. 

Realidad Virtual

Permite al usuario un entorno completamente digitalizado creado en la computadora. Una de las herramientas es la simulación virtual con aplicaciones Emulate 3D de Rockwell Automation.

Ejemplos:

• Recorridos virtuales para los potenciales clientes de un proyecto.
• Simulaciones de pruebas de análisis estructural, para prevenir fallos y optimizar el diseño.
• Formación de operarios de maquinaria pesada en un entorno seguro.

Impresión 3D y 4D

Permite la fabricación de los componentes estructurales, mediante la superposición de capas de material basados en los diseños digitales.

Su uso tiene grandes ventajas:

• Reducción de residuos
• Costos más optimizados
• Precisión
• Crear formas complejas

Además, ya se cuenta con materiales inteligentes, los cuales pueden reaccionar con estímulos, esto a través de la impresión 4D.

Ejemplos de impresión 4D

• Polímeros activos, tejidos vivos o resinas de hidrogel pueden ya ensamblarse, repararse o desintegrarse por ellos mismos.

Ejemplos reales de dónde se ha utilizado la impresión 3D

• Un puente peatonal en Madrid, España, utilizando hormigón.
• Edificios de oficinas en Dubai
• 200 Viviendas, en Nacajuca, México

¿Cuáles son los beneficios de la Construcción 4?0?

La revolución digital en la construcción llegó para quedarse y con ella los beneficios para la industria:

Eficiencia

Con la digitalización de los procesos se obtiene una planificación y ejecución más precisa, lo que permite reducir costos y tiempo de construcción de la obra.

Calidad

Las herramientas tecnológicas permiten detectar a tiempo los problemas de diseño a través de la supervisión en tiempo real.

Sostenibilidad

Hace énfasis en la sostenibilidad y en la importancia de reducir el desperdicio de materiales y en la optimización de recursos como la energía y el agua.

Seguridad

Tanto la automatización como la robótica pueden llevar a un entorno de trabajo mucho más seguro al reemplazar tareas peligrosas para los colaboradores, evitando los accidentes laborales.

Países que lideran la revolución de la Construcción 4.0

La carrera por el liderazgo de la revolución digital en la Construcción 4.0 cobra más fuerza.

Las naciones globalizadas invierten millones de dólares en la creación de tecnología de avanzada.

• China es el país que encabeza la lista con la adopción de tecnologías para la Construcción 4.0. Su enfoque se ha basado en la metodología BIM, robótica y la automatización.

• Estados Unidos también apuesta fuertemente a través del impulso de políticas y de un alto presupuesto destinado a la tecnología.

• Por su parte, Canadá hace uso de software y tecnologías digitales.

• Alemania es pionero en la industria 4.0 y su enfoque en la construcción está en la digitalización de los procesos y en la automatización.

• Países como Finlandia y Suecia también han mostrado interés en la Construcción 4.0 por lo que han implementado herramientas digitales para obras.

• Corea del Sur y Japón se han sumado a los países que invierten en la creación y uso de tecnologías para la revolución digital de la construcción.

• En Singapur, el gobierno exige a las empresas modelos BIM para todos los proyectos de obras públicas, lo que ha generado un aumento de la productividad de hasta un 30%.

¿Cómo deben prepararse las empresas para la Construcción 4.0?

La tecnología está cada día más fuerte y a la vanguardia, por lo que se convierte en necesidad que las empresas y profesionales del sector construcción se preparen para hacer de las herramientas digitales sus mejores aliadas.

Para ello es importante capacitar al personal en el uso de sistemas tecnológicos como el BIM, Realidad Virtual y Aumentada, sistema de drones, Big Data e Inteligencia Artificial; entre otros.

Además, deberán invertir en tecnología. Solo así, los colaboradores podrán entender el significado y ventajas de la Construcción 4.0 y la revolución digital que esto implica. 

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Ubicado en el llamado “Cinturón de Fuego del Pacífico”, El Salvador es un país altamente sísmico. Por lo que implementar tecnología sismorresistente en el rubro de la construcción se ha convertido en pieza clave para salvaguardar a los ocupantes de una edificación y reducir los daños en infraestructuras.

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