Este es un artículo dividido en dos partes:
Parte 1: Contexto de la industria 4.0 y 5.0 y retos asociados a la digitalización de la construcción
Parte 2: Concebir, Diseñar Implementar y Operar (CDIO), como parte de los paradigmas para la transformación digital constante y efectiva
Parte 1
A pesar de ser la industria más antigua, el sector de la construcción e infraestructura es actualmente uno de los que menor índice de digitalización tiene. Esto se puede explicar por las complejidades propias del sector como: la magnitud de los proyectos que se llevan a cabo; la cantidad y diversidad de involucrados en la ejecución de las obras; y por la falta de estandarización en la manera de almacenar, comunicar, y compartir la información. Sin embargo, la adopción y adaptación de nuevas tecnologías de la cuarta revolución industrial, junto con el planteamiento de nuevos paradigmas en las dinámicas de trabajo y colaboración, permiten ver que cada vez más la construcción puede ser un proceso inteligente, de acuerdo con las expectativas y lineamientos de la industria 4.0.
En el corazón de cualquier transformación, incluyendo las que están enfocadas a la tecnología, están las personas, quienes son las que las que las posibilitan. Por esto, conjugar los principios de la industria 4.0 con su extensión y complemento, la industria 5.0, y paradigmas como CDIO (Concebir, Diseñar, Implementar y Operar) es fundamental para entender, planear y lograr el avance hacia el futuro digital de la construcción.
Con esta visión integral, en MABTEC Tecnología de Valor trabajamos para hacer realidad la transformación digital en el sector de la construcción e infraestructura. Esto lo realizamos mediante el desarrollo de herramientas y servicios tecnológicos que facilitan el trabajo colaborativo, disminuyen el tiempo y costo del seguimiento a proyectos de construcción, reemplazan tareas rutinarias, y permiten tener trazabilidad y acceso ágil y oportuno a la información del proyecto.
Industria 4.0 y 5.0: De revolución industrial a revolución sociotécnica
Las 4 primeras revoluciones industriales están caracterizadas por que están impulsadas por tecnologías específicas que marcaron un avance considerable en la capacidad y modo de producir bienes y servicios. La más reciente de ellas, hace énfasis en sistemas inteligentes que pueden obtener información del entorno, así como de sí mismos, transmitirla de manera rápida efectiva a humanos u otros sistemas automatizados, y apoyar en la toma de decisiones para adaptarse rápidamente. Mayor productividad y eficiencia son los objetivos primordiales de estas revoluciones.
La 5ª revolución industrial surge como un concepto que busca dar fin al debate del “humano vs. la tecnología” poniendo al ser humano claramente en el centro. Su principio central consiste en tomar la tecnología como habilitador para mejorar la calidad de vida, el trabajo y la colaboración hombre-máquina. La sostenibilidad y la resiliencia son el foco de la industria 5.0, por lo que complementa y extiende a la industria 4.0 sin reemplazarla.
Aterrizando la industria 4.0 al contexto de la construcción
El paradigma industria 4.0 nació en Alemania a principios de la década pasada, impulsado principalmente por la industria de la manufactura. En dicha industria, generalmente se trabaja en fábricas con ambientes restringidos y controlados, donde ocurre la producción en serie de artículos similares. Estas condiciones son diametralmente opuestas a las del sector de la construcción, donde usualmente se trabaja a campo abierto, no siempre se cuenta con los mismos colaboradores por cuestiones geográficas, condiciones climáticas y del terreno que afectan continuamente el desarrollo de los proyectos, y estos últimos no son similares entre sí: cada proyecto es particular.
Estas diferencias fundamentales implican que es mucho más complejo desarrollar máquinas que con baja supervisión se encarguen de manera automática de los procesos constructivos. Más intrincado es aún cubrir los sitios de construcción con sensores que recopilen información y verifiquen todos los detalles a los que se le hace seguimiento para asegurar la calidad: condiciones climáticas, cantidad de personal y equipo, toma de muestras y ensayos en campo, listas de verificación de actividades. La inmensa mayoría de las actividades constructivas, verificaciones y mediciones son llevadas a cabo por seres humanos. Cómo unificar toda esta información sin que esto conlleve trabajo adicional para los involucrados es parte esencial de los retos que hemos superado.
Cada proyecto es único, de gran magnitud y en entornos variables
Conocer el estado de un proyecto de construcción en tiempo real requiere información estructurada, fluida y oportuna. Con nuestras plataformas mabpro y bitpro, sumadas a la inspección con DRONES del sitio de construcción, podemos abordar y digitalizar distintos aspectos de los proyectos de construcción.
- Captura de la información de manera estructurada desde la fuente: aquí se suministra a los colaboradores en campo la información actualizada para el aseguramiento del proceso constructivo al involucrar el conocimiento de especificaciones técnicas y normas aplicables. Esto incluye entre otros:
- Listas de verificación
- Localizaciones y elementos del sitio de construcción
- Listas con información actualizada de actividades, ítems de pago, maquinaria y equipo
- Posibilidad de adquirir la información offline en campo para su posterior sincronización, una vez se disponga de acceso a internet
- Documentación del proyecto: especificaciones técnicas y planos para poder hacer mejor seguimiento
- Almacenamiento y cómputo en la nube para tener acceso a la información desde cualquier dispositivo con acceso a internet
- Presupuestos y cronogramas de obra variables: al mantener actualizada toda la información de planeación y programación de obra, y cruzarla constantemente con los datos de la ejecución, se tiene control constante y oportuno sobre el desarrollo del proyecto. Para tal fin se incluye:
- Gestión de los presupuestos y planes de ejecución, incluyendo prórrogas y adiciones
- Cambio de cantidades de presupuesto (mayores y menores) y adición de ítems no previstos
- Alertas tempranas que previenen la sobreejecución presupuestal a nivel de proyecto e ítems de obra
- Alertas e identificación de patrones mediante análisis de datos, visualización y técnicas de inteligencia artificial: la identificación rápida de incidencias y problemas para su pronta resolución o prevención es clave. Sin embargo, la cantidad de información puede ser abrumadora para una persona, de modo que estas tecnologías asisten al humano en la toma de decisiones.
- Anticipación de posibles retrasos en la ejecución de la obra
- Seguimiento de cronogramas de obra
- Adquisición de y seguimiento geolocalizado del avance del proyecto:
- Levantamiento topográfico de manera rápida y en lugares con poca accesibilidad mediante el uso de Drones
- Geolocalización de la información tomada en campo
- Trazabilidad 4D, es decir, espacio-temporal, de la ejecución de los proyectos
Existen diversos involucrados en la ejecución de un proyecto
La interacción entre distintos actores involucrados en el desarrollo del proyecto, su ejecución y verificación de distintas aristas del aseguramiento de la calidad debe ser ágil y eficaz. Para esto se aplican distintos principios:
- Comunicación rápida con seguimiento a incidencias: registro y seguimiento mediante anotaciones con bitpro.
- Acceso basado en roles a la información del proyecto:
- Visualización de registros, imágenes y cantidades de obra para supervisores
- Auditorías que pueden realizarse de manera remota
- Carga de información específica como informes de laboratorio o conceptos técnicos
- APIs y comunicación máquina a máquina para la interacción automatizada o semi-automatizada de sistemas de diversos sistemas de información
- Carga y reporte de resultados de laboratorio
- Interacción con otros sistemas de información para obtener una noción completa del estado del proyecto
Finalmente, es importante hacer hincapié en que el objetivo de la digitalización no es seguir una tendencia. Es obtener la certeza del avance de los proyectos, control de incidencias, respuesta rápida y aseguramiento de la cantidad y calidad de los materiales y procesos constructivos, optimizando el costo y teniendo información oportuna, accesible y aprovechable.
En la segunda parte de este artículo analizaremos desde la perspectiva humana y de las herramientas tecnológicas la transformación digital de la industria de la construcción.
Referencias
- Digitalización de la Economía en Alemania. Título original: Digitalisation of the economy in Germany.
- Industria 4.0 e Industria 5.0 – Origen, concepción y percepción. Título original Industry 4.0 and Industry 5.0—Inception, conception and perception.
- Relevancia de CDIO para la Industria 4.0 – Propuesta para 2 nuevos estándares. Título original: Relevance of CDIO to Industry 4.0 – Proposal for 2 New Standards.
- La Digitalización Corporativamente Responsable de la Construcción. Título original: Die unternehmerisch verantwortungsvolle Digitalisierung im Bauwesen.
POR: MIGUEL ALEJANDRO GAMBOA
DIRECTOR MABTEC