Automatización de la construcción en la obra
La automatización de la construcción en fábricas puede considerarse una transferencia de tecnología desde la industria manufacturera (con algunas excepciones), donde herramientas automatizadas se configuran para producir elementos constructivos en lugar de productos. La automatización de la construcción en obra presenta otros retos y oportunidades aparte. Desarrollar y hacer uso de maquinaria ya no es una transferencia tan directa y requiere nuevo equipamiento y procesos: un área tentadora para la investigación, para nuevas actividades empresariales y para empresas emergentes. La maquinaria de automatización fabricada para uso en obra debe ser lo bastante portátil, de manera que pueda transportarse a las obras de construcción, montarse, utilizarse y desmontarse para su traslado al siguiente trabajo. En algunos casos, los equipos existentes, como la maquinaria pesada para movimiento de tierras, se han reacondicionado, y los nuevos equipos se fabrican cada vez más con vistas a un futuro automatizado o semiautomatizado.
Algunos de los primeros ejemplos de automatización en obra dieron lugar a sistemas de construcción ah hoc y, en muchos casos, redujeron la singularidad del edificio. Hoy, se buscan nuevas formas de construcción automatizada que admitan variaciones entre las distintas unidades y que, a la vez, utilicen elementos estandarizados. Por ejemplo, los equipos automatizados para colocar el refuerzo del hormigón eliminan tareas repetitivas en obra, permiten variaciones en la colocación de la armadura para mejorar el rendimiento sin incurrir en costes adicionales y, al colocar el material precisamente donde se necesita, reducen la cantidad de desechos.
NeXtera Robotics, start-up con sede en Boston, fabrica sistemas para automatizar la construcción en obra, como Oliver, un robot móvil autónomo que hace escaneo y trazado de suelos. Algunas máquinas para automatización de la construcción en obra pueden utilizarse también en la prefabricación fuera de obra, como los robots para instalar paneles de yeso que está desarrollando NeXtera, pero el uso de estas máquinas in situ puede ahorrar al constructor gastos de envío.
Otras empresas se están centrando también en el reto que supone el trazado, un ejercicio tedioso para el que se requiere una gran precisión. Dusty Robotics, por ejemplo, despliega plataformas robóticas móviles que extraen los datos de construcción de un modelo digital y los transfieren a la obra, imprimiendo las instrucciones de construcción directamente en el suelo del propio edificio, lo que permite ahorrar tiempo y esfuerzo y mejora la precisión.
Robótica en la construcción
Los robots, especialmente los brazos robóticos industriales y las plataformas robóticas móviles, desempeñan un papel crucial en lo que respecta a la automatización de la construcción. Podríamos imaginar un futuro con robots específicamente diseñados para uso en obras, pero lo cierto es que, hoy en día, los robots orientados a la fabricación se trasladan al campo de la construcción. Empresas como ULC Technologies desarrollan soluciones a medida e integran la robótica industrial en células de trabajo adaptadas a las obras. Su sistema de excavación yobras viales, por ejemplo, efectúa automáticamente y con precisión quirúrgica reparaciones de las infraestructuras que se encuentran bajo la carretera, con una alteración mínima del terreno. Los robots colaborativos, o cobots, son robots con diferentes niveles de autonomía que trabajan junto a las personas y suelen incluir estándares de seguridad con dobles salvaguardas para no causar daño a nadie. Los robots creados para el sector de la construcción normalmente están especialmente diseñados para desenvolverse en el entorno incierto y siempre cambiante de una obra de construcción en plena actividad.
Un ejemplo de colaboración humano-robot en obra se puede observar en el robot albañil semiautónomo SAM100 de Construction Robotics. Este sistema robótico opera junto a los trabajadores de la construcción para hacer su trabajo más rápido, menos extenuante y menos repetitivo. Con SAM100, el albañil humano se encarga de la preparación de la obra y de la evaluación final de la calidad del muro, mientras que SAM distribuye y coloca los ladrillos.
Equipos de construcción autónomos
Del mismo modo que los vehículos autónomos están llegando a las calles, los equipos de construcción semiautónomos y autónomos están llegando a las obras. Ya se están probando los primeros modelos y los expertos predicen que los vehículos autónomos para la construcción serán, con el tiempo, algo habitual. Sectores como la agricultura y la minería se benefician desde hace mucho tiempo de la automatización de equipos y del control remoto, y el uso de este tipo de máquinas en la construcción es cada vez mayor. Al igual que otras formas de automatización, estos equipos ofrecen las ventajas potenciales de una mayor seguridad, un aumento de la productividad y una mayor eficiencia.
Los equipos de construcción automatizados llevan la automatización más allá de las piezas y componentes individuales de un edificio y permiten al sector considerar la obra como una fábrica sobre el terreno. En colaboración con la empresa de ingeniería civil Black & Veatch, la firma Built Robotics, de San Francisco, utilizó su cargadora de orugas, su topadora y su excavadora autónomas para estudiar procedimientos automatizados de apertura de zanjas con el fin de acelerar la construcción de sistemas de energía renovable para servicios públicos. Black & Veatch también formó equipo con Honda para probar un vehículo de trabajo autónomo en la construcción de una planta de energía solar.
Los líderes del sector de la maquinaria pesada, como Caterpillar, trabajan actualmente en vehículos de construcción que probablemente un día llegarán a ser completamente autónomos, pero que hoy en día son semiautónomos. Por ejemplo, la topadora D11T de Caterpillar con control remoto dispone de cámaras a bordo que permiten a un operario manejar el vehículo desde un remolque a cientos de metros de distancia. Caterpillar, junto con Bechtel, Brick & Mortar Ventures y otros, colaboró con la NASA para organizar el reto 3D-Printed Habitat, centrado en la impresión 3D de edificios sobre el terreno: el terreno resultó ser Marte.
En Australia, Rio Tinto ha desplegado una flota de más de 100 camiones y otros vehículos autónomos para trabajar en sus operaciones de extracción de mineral de hierro. A pesar de que no es una aplicación para construcción propiamente dicha, sirve de buen presagio de lo que espera al mundo de la construcción. Los vehículos sin conductor de Rio Tinto mantienen seguros a los operarios remotos (a más de 1000 kilómetros de distancia), a la vez que garantizan la máxima precisión y eficiencia.