Automatizando el sitio de construcción

La crisis de salud solo ha exacerbado la tendencia, incitando a las empresas de automatización a cambiar su enfoque en la fabricación de automóviles a la industria de la construcción, por lo cual se espera que la automatización crezca hasta un 30% dentro los próximos años. A continuación se exploran las capacidades actuales y las posibilidades futuras de automatización dentro del proceso de construcción, su integración dentro de la práctica convencional y el impacto en el diseño.

Frente a la escasez de mano de obra calificada, una gran cantidad de proyectos y un imperativo para reducir su impacto ambiental, la industria de la construcción está mirando a la automatización para aumentar la productividad, la rentabilidad y minimizar el desperdicio de material. "La construcción es donde la industria automotriz estaba hace unos 50 años en términos de densidad de robots y automatización. Proviene de una base más baja, pero crecerá mucho más rápido", dice Sami Atiya, presidente de Robótica y Automatización Discreta en ABB. Un estudio prepandémico del McKinsey Global Institute abarcando 54 países y el 78% del mercado laboral mundial afirma que el 44% del trabajo dentro del sector de la construcción tiene potencial para ser automatizado. Sin embargo, la perspectiva no es un sitio de construcción automatizado por completo, sino el uso de mano de obra humana para tareas esenciales únicamente.

Rutas de automatización
En este momento, la automatización está siendo investigada e implementada por dos caminos distintos: automatizar tareas específicas dentro de las operaciones tradicionales del sitio y crear un proceso de construcción completamente nuevo respaldado por nuevos materiales y tecnologías. Hace varios años, SAM (el albañil semiautomático) generó una gran emoción, ya que el robot era capaz de colocar ladrillos tres veces más rápido que un trabajador humano. Un nuevo robot de albañilería Hadrian X, desarrollado por la firma australiana Fastbrick Robotics, ha completado varios proyectos residenciales piloto en México y Australia y se dirige hacia la producción en masa. Al abordar el marco constructivo actual, un equipo de investigación de ingeniería y arquitectura de la Universidad de Hong Kong, China (CUHK) creó un Robot para operaciones de fachadas de gran altura, que puede realizar una amplia gama de operaciones desde pintura de fachadas hasta trabajos de reparación que retiran a los trabajadores de las grandes alturas.

Los procesos y materiales de construcción tradicionales limitan la adopción de tecnología robótica a tareas bastante específicas. Sin embargo, la fabricación digital, bien sea manipulación robótica o fabricación aditiva, tiene un gran potencial para remodelar el proceso de construcción por completo, como lo demuestran los pabellones experimentales diseñados a lo largo de los años por el Instituto de Diseño Computacional (ICD) y el Instituto de Estructuras de Edificación y Diseño Estructural (ITKE), ilustrando tanto la innovación de materiales como las posibilidades de fabricación robótica.

Los primeros adoptantes
La automatización dentro del proceso constructivo ya no es una preocupación al margen de la arquitectura, como demuestra la colaboración anunciada el mes de noviembre pasado entre Foster + Partners y la empresa de diseño robótico Boston Dynamics. Como parte del programa Early Adopters para Spot, el robot ha sido probado para recopilar datos y monitorear el progreso en los sitios de construcción. El rendimiento de Spot fue innegable, con el robot mostrando una tasa mucho mayor para detectar errores que el monitoreo manual, mejorando así la productividad y la eficiencia. El robot también es capaz de verificar modelos tal como fueron construidos y diseñados, con tiempos reducidos de escaneo y post procesamiento realmente significativos, liberando personal para otras tareas. La participación de Foster + Partners abrió un reino de posibilidades para la automatización en la construcción, y puede que no transcurra mucho tiempo para que la aparición de Spot en un sitio de construcción "parezca tan común como la llegada de una excavadora o un montacargas hoy en día". El robot ha sido adoptado por varias empresas de construcción de todo el mundo y empleado para diversas tareas.

En 2018, Dubái anunció que el 25% de sus nuevos edificios se imprimirán en 3D para 2025, aunque actualmente el plazo se ha revisado para 2030. Por el momento, Dubái ya creó el primer edificio de oficinas impreso en 3D totalmente funcional y permanentemente ocupado, la Oficina el futuro de Killa Design y Gensler. Posteriormente, en 2019 Dubái tuvo otro gran descubrimiento con el edificio más grande impreso en 3D, cuya construcción requirió solo tres personas en el sitio. No hay certeza de que el ambicioso plan llegue a buen término; no obstante, quienes toman las decisiones locales están desarrollando códigos de construcción de fabricación aditiva.

Existe un consenso en torno a la idea de que la automatización permitirá una era de diseño cada vez más y más personalizado, ya que permitiría precisión y exactitud en todos los procesos de construcción, presentando importantes ahorros de tiempo. En su mayor parte, la complejidad geométrica de un componente no tiene relevancia en numerosos procesos de construcción robótica y no impacta en los costos, facilitando así formas complejas. La automatización abre la posibilidad de investigar nuevas estéticas, remodelando tanto el diseño como el proceso constructivo.