Empresas constructoras se digitalizan para la infraestructura del futuro

El mundo está experimentando cambios rápidos. Los centros urbanos se expanden a medida que la población mundial se dispara hacia los ocho mil millones de personas. Los nuevos mercados en los países en vías de desarrollo están explotando. Y, con la afluencia y abundancia de datos, las iniciativas de transformación digital turboalimentadas alterarán la manera en que vivimos, trabajamos e interactuamos con otras personas. Los países están invirtiendo en nuevas obras de infraestructura sostenibles y resilientes para apoyar el crecimiento económico, garantizar la seguridad energética y abordar el cambio climático. Como resultado, la sociedad se está modernizando para ser más inteligente, sostenible y escalable que nunca.

La industria de la construcción está reaccionando a estos cambios mediante la construcción de infraestructura moderna e inteligente que reúne puntos de datos de cada interacción y los convierte en información útil que optimiza el rendimiento, dinamiza los flujos de trabajo y conecta a los equipos de proyecto. Las constructoras tienen la tarea de crear un mundo nuevo y conectado, uno en el que las personas, los dispositivos y la infraestructura estén interconectados y entrelazados, en el que se pueda operar con una consciencia inédita del mundo que los rodea. La sostenibilidad y la resiliencia también son lo más importante, ya que el crecimiento requiere infraestructura inteligente que reduzca los costos actuales y, al mismo tiempo, conserve los recursos para las generaciones futuras.

Una representación 3D de un sistema ferroviario. (Imagen cortesía de Acciona Rail)

Un gran poder crea una gran responsabilidad

Transformar la sociedad para que sea más inteligente, sostenible e inclusiva es una gran responsabilidad, pero está poniendo mucha presión en las constructoras de hoy. Las viejas formas de gestionar proyectos ya no funcionan, y continuar trabajando en cadenas de producción y silos departamentales no es suficiente. A medida que los proyectos de construcción se vuelven más complicados, grandes equipos de expertos necesitan reunirse para compartir información, colaborar en tiempo real y orquestar flujos de trabajo y programas de proyectos complejos sin provocarse interferencias.

Por desgracia, las constructoras están lidiando con una serie de desafíos. Las expectativas están por los cielos. La infraestructura debe ser sostenible, resiliente y equitativa. La infraestructura debe cumplir con los requerimientos de alto rendimiento del mundo actual, siempre activo las 24 horas del día, los siete días de la semana. A pesar de haber tanto en juego, se espera que los proyectos se completen a tiempo y dentro del presupuesto con recursos limitados, escasez de mano de obra, crecientes brechas de habilidades y cadenas de producción fragmentadas. Las decisiones que se toman hoy tienen consecuencias que durarán décadas.

La combinación entre la impresionante demanda, las altas expectativas y los desafíos sistemáticos en toda la industria han llevado a menores márgenes de ganancia y un mayor riesgo de proyectos.

La presión para la digitalización

La industria de la construcción ha evolucionado en los últimos años en respuesta a estos desafíos. La adopción de tecnología nueva e innovadora, y flujos de trabajos digitales más eficientes permite a las empresas mejorar la forma en que los proyectos se diseñan y se entregan, lo que aumenta los márgenes de ganancia y desarrolla una infraestructura más resiliente y sostenible.

Como resultado, los equipos de construcción están adoptando tecnologías digitales avanzadas, la prefabricación y la construcción modular, y sitios de trabajo conectados como una forma de mejorar la productividad y la colaboración, orquestar flujos de trabajo complejos y hacer más con menos.

Implementar estas tendencias dentro de las organizaciones permitirá escalar las mejores prácticas y mejorar la gestión y el análisis de la afluencia de los datos de construcción para conectar la cadena de producción. Aumentará la colaboración y coordinación a lo largo del ciclo de vida de la construcción. Los ejemplos que se muestran a continuación demostrarán cómo las principales constructoras están implementando estas tendencias hoy, lo que les permite estar preparadas para cumplir las necesidades futuras.

Tecnologías digitales avanzadas

La industria de la construcción se enfrenta al desafío de una fuerza laboral envejecida y en jubilación, y reclutar talento joven con las habilidades para ocupar su lugar es una necesidad. En Estados Unidos, más de la mitad de las constructoras están rechazando trabajo debido a la escasez de fuerza de trabajo. Las constructoras necesitan cerrar esta brecha al confiar en tecnologías digitales avanzadas que crean eficiencias, dinamizan los flujos de trabajo y entregan resultados positivos.

Un gemelo digital de una construcción de un puente de paso superior visualizado con SYNCHRO. (Imagen cortesía de Bentley Systems)

Las nuevas tecnologías digitales, como los gemelos digitales, el modelado 4D, la realidad virtual (VR, por sus siglas en inglés), la realidad aumentada (AR, por sus siglas en inglés), la computación en la nube, la inteligencia artificial (IA) y el aprendizaje automático (ML, por sus siglas en inglés) están dando herramientas a los usuarios para que diseñen, desarrollen y operen infraestructura mejorada y más inteligente, mientras trabajan de manera más inteligente. Estas capacidades aumentarán las habilidades humanas y la toma de decisiones, lo que permitirá a las constructoras satisfacer la demanda y las altas expectativas. La tecnología digital también ayudará a cerrar las brechas de habilidades y la escasez de fuerza de trabajo mediante la mejora de la productividad y la atracción de personal digitalmente experto.

En Parramatta, Australia, los ingenieros utilizaron nuevas aplicaciones digitales para ayudar a completar un proyecto fundamental de puente a tiempo y dentro del presupuesto. El puente, el primer puente de arco diagonal en el país, es vital para el desarrollo del área, ya que conectará varios ferrocarriles, trenes ligeros y otras rutas de transporte con animados barrios circundantes. Sin embargo, construir este puente icónico en una concurrida área residencial y comercial presentaba varios desafíos estructurales y de sitio, que incluían el cronograma, alteraciones de ruido, conservación de sedimentos y la protección de árboles a lo largo de la orilla del río. Se debían probar diferentes métodos de construcción, situaciones y estrategias de mitigación para minimizar el impacto ambiental y a los residentes.

En lugar de confiar únicamente en experiencias pasadas, supuestos y diseños en papel, Abergeldie Contractors trabajó con Solid Support, un consultor de planeación de construcción, para producir una animación 4D que definiera claramente el proceso de construcción del puente de principio a fin. Esta incluía simulaciones detalladas de la instalación del arco de puente principal y la grúa, junto con qué materiales debían ser trasladados a puntos específicos en momentos determinados. La animación brindó a los contratistas, residentes y otras partes interesadas un plan detallado sobre cómo se completaría la construcción y proporcionó una base para identificar problemas potenciales y maneras de optimizar aún más el diseño y los procesos. Una vez iniciada la construcción, la animación dio a Abergeldie Contractors un plan para implementar cambios de última hora en tiempo real sin afectar el cronograma. Según los jefes del proyecto, simular el proceso de construcción con un gemelo digital permitió al equipo completar el proyecto en la mitad del cálculo original.

Prefabricación y construcción modular

Fabricar los componentes de construcción fuera de la obra y ensamblarlos en el sitio también puede mejorar la productividad, reducir el cronograma de los proyectos, minimizar las interrupciones y garantizar resultados positivos. Sin embargo, para aprovechar estos beneficios, los jefes de proyectos deben planear y orquestar la construcción y la instalación de prefabricación con mucho cuidado. Los modelos digitales ayudan a identificar posibles incompatibilidades y agilizan los procesos de producción, lo que reduce la necesidad de un trabajo largo y costoso en la obra. Simular esta orquestación por adelantado identifica cuellos de botella, como retrasos en la cadena de producción, desafíos logísticos y limitaciones del sitio que pueden retrasar los plazos de construcción. La simulación también mejora la coordinación entre las partes interesadas del proyecto, lo que garantiza que todos tengan acceso a un modelo digital centralizado que garantice la colaboración, la comunicación y la alineación. La integración de los modelos digitales con tecnologías de automatización de la construcción, como la robótica, los drones y los dispositivos de IdC, mejora la eficiencia y la precisión a través de flujos de trabajo optimizados. Esta forma de trabajo más escalable reduce los errores y el trabajo manual, elimina la posibilidad de malentendidos y garantiza que los proyectos se completen a tiempo y dentro del presupuesto de la mejor manera.

Sitios de trabajo de construcción conectados

En casi todos los sitios de construcción, la información generalmente pasa por el supervisor de construcción, que necesita la información correcta en el momento adecuado sobre materiales, equipos y personal para crear pronósticos precisos del proyecto y mantener los protocolos de seguridad. En particular, los informes diarios son fundamentales para determinar lo que sucedió en la obra en un día determinado y qué hay que hacer a continuación. En el pasado, este conocimiento significaba decenas de conversaciones personales y un remolque móvil lleno de documentos en papel. Las disputas se resolvían reuniendo a las partes interesadas clave, con lo que se interrumpían las operaciones mientras se preparaba una solución manualmente. Según el Informe global de disputas de construcción del 2022 de Arcadis, el aumento de la complejidad en el lugar de trabajo ha hecho que el tiempo promedio para resolver disputas aumentara considerablemente durante los últimos dos años.

Cambiar estos procesos manuales basados en papel a aplicaciones digitales resuelve estos desafíos al poner la información fundamental a disposición en una única base de datos que se puede consultar y que es accesible para todas las partes interesadas. Los datos se pueden capturar mediante teléfonos inteligentes, que casi todo el mundo lleva consigo en la obra, lo que garantiza que se registre toda la información, incluso la aparentemente mundana. Estas aplicaciones de gestión de la construcción facilitan el acceso, la gestión y la georreferenciación de informes de progreso, fotos, videos, modelos y archivos en cuestión de segundos. Esta documentación digital puede servir como un registro de auditoría, lo que prueba que los materiales se entregaron a tiempo, que el trabajo se completó cuando estaba programado y que se cumplieron otras obligaciones contractuales. Estas soluciones digitales de construcción permiten a los supervisores llevar con ellos la oficina al campo con todas las aplicaciones y la información que necesitan para mantener los proyectos en marcha, a tiempo y dentro del presupuesto con interrupciones mínimas.

Por ejemplo, un proyecto para construir una serie de distribuidores viales en la concurrida carretera M42 en el Reino Unido requería que se fabricaran componentes de construcción en un campo cercano, para evitar interrumpir a residentes y viajeros. Skanska, una de las constructoras más grandes del mundo, construyó un extenso modelo 4D del sitio para orquestar de mejor manera las idas y venidas de cientos de contratistas, trabajadores y equipos de entrega. Se llevaron a cabo ensayos virtuales de construcción para asegurar que los dos vanos se pudieran trasladar a su lugar mediante enormes grúas en un solo fin de semana. Las simulaciones digitales de la operación modelaron exactamente cómo debería llevarse a cabo el traslado, qué contratistas y equipos podrían trabajar juntos y dónde era probable que ocurrieran las interrupciones. Los jefes de proyecto ensayaron los eventos orquestados varias veces con un gemelo digital para identificar posibles cuellos de botella y garantizar que el traslado se produjera con problemas mínimos. También permitió a Skanska crear una secuencia de eventos hora a hora, que fuera visual y realista, lo que permitió que los ingenieros se comunicaran en tiempo real con las partes interesadas y el público. Como resultado de esta coordinación del lugar de trabajo en tiempo real, los dos vanos se trasladaron a su lugar por la M42 en un solo fin de semana, lo que minimizó las interrupciones para residentes y viajeros.

Arriesgarse en un mundo más inteligente

La industria de la construcción se esfuerza por hacer que el mundo sea más inteligente, escalable, sostenible y equitativo, pero los desafíos sistémicos están dificultando el cumplimiento de las expectativas y la entrega de proyectos a tiempo y dentro del presupuesto. La gestión digital de la construcción brinda a las constructoras un acceso práctico a las capacidades y la información que necesitan para mejorar la productividad, mejorar la colaboración, orquestar flujos de trabajo complejos y hacer más con menos. El mundo está observando, y la industria no puede darse el lujo de quedarse atrás en su transformación digital. Hay demasiado en juego.