Eficiencia en la construcción: la tecnología detrás del avance

La eficiencia en la construcción ya no es solo cuestión de ahorrar costes. En la actualidad, esta eficiencia implica planificar, diseñar y construir con mayor precisión, mayor seguridad, mayor sostenibilidad… ¿La clave? La transformación digital del sector. 

En este artículo exploramos los diversos aspectos que implica la eficiencia en la construcción. Además, te ofrecemos una visión integral de las distintas tecnologías que ayudan a elevar la calidad, la rentabilidad y la sostenibilidad de un proyecto constructivo.

¿Qué significa eficiencia en la construcción?

La eficiencia en la construcción significa maximizar los recursos disponibles (humanos, materiales, tecnológicos y financieros), para alcanzar los objetivos del proyecto a tiempo, de manera segura y dentro del presupuesto, manteniendo altos estándares de calidad.

Por lo tanto, la eficiencia en la construcción es un concepto holístico. Implica optimizar procesos, minimizar desperdicios, disminuir tiempos de ejecución, reducir el coste por unidad construida, incorporar criterios de sostenibilidad, mejorar la seguridad en el área de trabajo, analizar riesgos, controlar la calidad, aprovechar los datos… Y así elevar la productividad y la rentabilidad, produciendo el menor impacto ambiental.

¿Cómo la tecnología está transformando la eficiencia en la construcción?

A medida que las innovaciones tecnológicas emergen y se consolidan, herramientas como el BIM, los Digital Twins, la AI, el Big Data… van irrumpiendo en la industria de la construcción, tanto para transformar la forma de ejecutar la obra como para redefinir la manera en las que las constructoras planifican los proyectos, gestionan los riesgos y abordan el seguimiento y control de cada fase. 

El uso de tecnologías disruptivas y metodologías digitales integradas ha permitido:

• Solucionar problemas de coordinación y la ejecución de proyectos complejos, permitiendo desarrollar procesos de trabajos más colaborativos, más precisos, más seguros. 
• Tomar decisiones más oportunas e informadas, basada en datos sobre avances, costes, materiales, mano de obra, etc.
• Capturar y centralizar la información, en tiempo real. Lo que ofrece al equipo una visión multidimensional del proyecto , visualizar diversos escenarios de diseño e integrar variables claves asociadas al coste, sostenibilidad y tiempo. 
• Acceder a datos del proyecto desde la obra, en tiempo real, empleando tecnologías cloud y dispositivos móviles. 
• Garantizar el cumplimiento de la documentación digital de las tareas y fases de la obra. 
• Automatizar procesos físicos mediante la maquinaria del futuro. Por ejemplo, mediante robots en la construcción para tareas de albañilería, o la impresión 3D de hormigón. 
• Analizar los datos. Los sistemas automatizados tienen la capacidad para procesar grandes volúmenes de datos procedentes de maquinarias, sensores IoT, SCADA, etc.
• Simular los proyectos constructivos, mediante la Realidad Virtual en la construcción o el modelado BIM.

Principales tecnologías que impulsan la eficiencia en la construcción

Veamos ahora cada tecnología detrás de la eficiencia en la construcción: 

Internet de las Cosas (IoT)

El IoT consiste en la interconexión de dispositivos inteligentes y sensores que recopilan y transmiten datos en tiempo real. Esta tecnología en la construcción se utiliza para monitorizar materiales y maquinaria, detectar peligros laborales, conocer las condiciones del entorno, controlar el consumo de energía, gestionar la flota, gestionar el proyecto, etc.

Por ejemplo:

• Los sensores de hormigón IoT pueden instalarse en vigas, muros y losas para supervisar de manera remota su proceso de curado y obtener información sobre la tensión, la humedad, la temperatura del elemento.  Lo que ayuda a garantizar el desarrollo adecuado de la resistencia de la estructura.
• Los cascos y botas conectados a sistemas IoT pueden alertar a los trabajadores sobre riesgos inminentes. 

Modelado de información de construcción (BIM)

El BIM es una de las principales tendencias en construcción. Es una metodología digital que permite crear un modelo 3D inteligente del proyecto, integrando toda la información asociada a la construcción, desde los datos técnicos, de costes, geoespaciales y de gestión, que facilitan la simulación a lo largo del ciclo de vida del proyecto, la gestión de documentos y la colaboración entre arquitectos, ingenieros y contratistas.

Esta tecnología en la construcción asegura que todas las partes involucradas trabajen sobre la misma base de datos. Cada usuario puede ver, modificar y adicionar información, editar planos, explorar opciones de diseños, simular diferentes escenarios constructivos, crear documentos, etc. 

Uso de escáner láser para precisión en mediciones

Los escáneres láser permiten capturar digitalmente las mediciones de edificios y de cualquier estructura existente, de manera rápida y con precisión milimétrica. Es ideal para levantar planos As-Built  y para generar modelos tridimensionales del entorno real, como en los modelos BIM.

También permite elevar la eficiencia en la construcción. Puede captar las mediciones para el levantamiento topográfico de terrenos, para modelar entornos existentes durante la planificación de nuevos edificios y para facilitar la supervisión de proyectos en ejecución. 

Robots en la construcción: automatización de tareas repetitivas

Los robots en la construcción se utilizan principalmente para que ejecuten tareas repetitivas y peligrosas, lo que permite reducir errores, evitar la fatiga del trabajador y minimizar su exposición a riesgos. 

Existen variedad de robots en la construcción. Algunos son completamente independientes, utilizando sensores para guiarse en el área de trabajo. También están los robots semiautónomos, o teleoperados, que requieren la asistencia o intervención humana. Por ejemplo

• Brazos robóticos capaces de pintar, soldar y perforar con alta precisión. 
• Los cobots (robots colaborativos) interactúan con humanos para asistirlos en algunas tareas existentes o repetitivas, como el atornillado o el levantamiento y transporte de materiales. 
• Sistemas robóticos colaborativos de albañilería, que colocan ladrillos con gran rapidez, aumentando la productividad hasta 5 veces. Como el SAM100.

Software de gestión de proyectos de construcción

El software de gestión de proyectos permite a las constructoras gestionar una obra, desde la planificación hasta su ejecución. Para esto, conecta los datos del campo y de la oficina y facilita a los actores involucrados coordinar las diversas actividades y procesos, conocer qué está sucediendo en obra y cómo están avanzando los trabajos.

Impresión 3D en la construcción

La fabricación aditiva permite la creación automatizada de componentes estructurales (muros, cimentaciones, escaleras…) y no estructurales (tuberías, elementos decorativos, prototipos, puertas, etc.). Consiste en superponer capa sobre capa el material constructivo, como mezcla de hormigón, morteros reforzados con fibras y geopolímeros. 

La impresión 3D en la construcción ofrece alta precisión, reduce residuos, optimiza el tiempo y ofrece la posibilidad de construir diseños complejos. ¿Cómo funciona? Mediante un archivo CAD o un modelo BIM se le proporciona a la impresora 3D toda la información del elemento que se necesita imprimir. Puede aplicarse in situ, mediante impresoras robóticas instaladas en obra, o fuera de obra en otros entornos controlados.

Realidad Virtual en la construcción

La Realidad Virtual RV es una herramienta valiosa para la visualización y simulación de proyectos constructivos. Crea entornos tridimensionales virtuales e inmersivos, en donde los equipos de trabajo pueden explorar modelos digitales, para detectar posibles errores de diseños, verificar la accesibilidad o mejorar la planificación del espacio antes de iniciar la obra física. 

• Por ejemplo, la Realidad Virtual en la construcción permite a ingenieros, arquitectos y contratistas realizar revisiones inmersivas a los modelos BIM. También permite realizar presentaciones detalladas del proyecto a clientes e inversores no técnicos. Lo que facilita la validación del diseño y evita cambios costosos en fases posteriores.

Diferencias entre la construcción tradicional y la construcción eficiente

La industria constructiva se encuentra en plena evolución, lo que está generando una progresiva transición desde los métodos más tradicionales a las prácticas más eficientes basadas en la tecnología avanzada y la sostenibilidad. Veamos las diferencias entre los dos enfoques:  

 

	Construcción tradicional	Construcción eficiente
Planificación	Se basa en la experiencia, y en la toma de decisiones empíricas. La información se comparte de manera fragmentada. Las fases de diseño y construcción están separadas.	Se apoya en las tecnologías digitales que centralizan datos del proyecto, permiten la coordinación en tiempo real y realizan el análisis predictivo para anticipar riesgos.
Presupuesto	Control presupuestario limitado. El coste solo se conoce al terminar el diseño.	Con un sistema de modelaje  como BIM es posible estimar costes desde fases tempranas.
Uso de materiales	Faltan sistemas automatizados. El inventario y el control de materiales resulta menos preciso.	Se emplean tecnologías IoT y software de gestión para rastrear equipos, garantizar el uso racional de los materiales. Además, reducir los desperdicios.
Seguridad	Mayor exposición a los riesgos laborales. Mayor posibilidad de errores en las operaciones.	Emplea tecnologías para supervisar, anticipar riesgos y elevar los estándares de seguridad en obra.

 

Beneficios de aplicar tecnología para mejora la eficiencia en la construcción

La adopción de tecnologías en la construcción ofrece múltiples beneficios que impactan positivamente en el desempeño de los proyectos:

 

• Reducción de costes. Se reduce la necesidad de mano de obra intensiva y disminuye el desperdicio de los materiales. 
• Incremento en la productividad. Se gestiona la información precisa en tiempo real, los que permite ajustar procesos sobre la marcha. 
• Mejora de la calidad. La construcción con IA y el uso de tecnologías de precisión, garantizan la ejecución de la obra bajo los estándares técnicos y normativos legales. 
• Mejora de la seguridad. La integración de la tecnología IoT facilita la detección de riesgos potenciales. Además, las herramientas de simulación permiten prever riesgos físicos y financieros. 
• Cumplimiento ambiental. La tecnología, como la impresión 3D en la construcción, puede facilitar la optimización del uso de materiales. Además es posible utilizar herramientas de bajo consumo energético y de bajas o nulas emisiones. 

Tipos de herramientas para la eficiencia en la construcción

Existen herramientas tecnológicas que abordan aspectos críticos del proceso constructivo. A continuación, se describen las más relevantes para mejorar la eficiencia en obra

Herramientas de software para planificación

Estas herramientas permiten asignar recursos, monitorizar el progreso, gestionar el presupuesto y programar reuniones. Existen diversos tipos de sistemas de gestión y planificación de proyectos de construcción, por ejemplo los de Oracle, Procore y BuilderTrend. 

Algunos se enfocan en maximizar la comunicación y trabajo colaborativo, otros se centran en la automatización de procesos y gestión de documentos. Además, integrar el software de gestión con otras tecnologías, como BIM, IoT y la Realidad Virtual en la construcción proporciona al profesional una visión integral del proyecto.

Maquinaria autónoma

La maquinaria pesada autónoma, como bulldozers y excavadoras, cuenta con un sistema de navegación guiada por la IA. Se emplean en el movimiento de tierras y la nivelación de terrenos. Empresas como Caterpillar ya comercializan esta maquinaria.

Además, están las herramientas de fabricación avanzada, para la impresión 3D en la construcción, que ofrecen ahorros en tiempos de ejecución y materiales.

Sensores de monitoreo en tiempo real

Los sensores inteligentes interactúan con el entorno, captan información, la interpretan y la convierten en datos útiles para alimentar a los sistemas de información. En una construcción eficiente son usuales:

• Sensores de vibración. Detectan el movimiento de las estructuras.
• Sensores de temperatura y humedad. Monitorean las condiciones ambientales de almacenes a cielo abierto. 
• Sensores de hormigón, para monitorizar el proceso de curado y evaluar la resistencia.
• Sensores que miden la calidad del aire, para garantizar la salud de los trabajadores.
• Sensores portátiles para trabajadores. Se instalan en chalecos o cascos, y pueden alertar sobre el riesgo de fatiga o insolación del trabajador. 
• Sensores de proximidad que trabajan por RFID, ultrasonido o Ultra Wide Band UWB. Alertan a los trabajadores cuando se encuentran cerca de zonas o equipos peligrosos.  

Consejos para mejorar la eficiencia en la construcción con tecnología

Para implementar con éxito las soluciones tecnológicas y maximizar la eficiencia en la construcción, es fundamental:

• La integración de los sistemas, para centralizar la información.
• La capacitación continua del personal. Es lo que permitirá explotar al máximo cualquier tecnología en la construcción.
• La implementación de proyectos pilotos, para evaluar el impacto de adoptar determinada tecnología. Esto también facilita planificar una implantación gradual.
• La adopción de sistemas de monitoreo continuo, que permitan recopilar datos sobre el rendimiento del proyecto. Utiliza estos datos para realizar análisis predictivos e identificar áreas de mejora.

 

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