Una nueva mano de obra

Cynthia Brosque, arquitecta y candidata a PhD en ingeniería por la Universidad de Stanford, ofreció la charla “Robótica en la industria de la construcción: oportunidades y desafíos”, en la que compartió lo más destacado de su investigación vinculada con el virtual design and construction (VDC).

Una disciplina implementada con éxito en otras industrias —como la automovilística, por ejemplo— se ha expandido hacia la construcción con gran acogida, ya que ofrece soluciones tangibles e innovadoras para mejorar la calidad, el costo, la productividad y la seguridad. Definida como la rama de la ingeniería que integra las ciencias de la computación con la ingeniería mecánica y eléctrica, la robótica se enfoca en ofrecer ventajas —en comparación con la mano de obra tradicional— en los siguientes ámbitos de nuestra industria: las construcciones prefabricadas y modulares, los movimientos de tierra, la pavimentación y la gestión de proyectos y demolición, entre muchos otros.

Apoyándose principalmente en la simplificación de los procesos, la digitalización de los datos para mejorar la toma de decisiones y la automatización para facilitar las tareas de gestión, la robótica permite cuestionar los paradigmas tradicionales de la construcción; todo sobre la base de las investigaciones en materia de desarrollo tecnológico —como las ejercidas en el virtual design and construction (VDC)—, las cuales proponen avances y transformaciones para reinventar nuestra industria.

Una de estas valiosas investigaciones es la que desarrolla actualmente Cynthia Brosque, arquitecta y candidata a PhD en ingeniería por la Universidad de Stanford, quien tuvo a bien compartirla con los asistentes de la Semana de la Innovación en la Construcción (SIC) 2021 a través de la charla llamada “Robótica en la industria de la construcción: oportunidades y desafíos”.

MÁQUINAS PARA MAXIMIZAR
La arquitecta explicó que esta investigación —supervisada por Martin Fischer, director del Center for Integrated Facility Engineering de la Universidad de Stanford, quien también participó como ponente internacional en la SIC 2021)— está enfocada en analizar el rendimiento de los robots que realizan tareas en obras con el objetivo de conocer si el impacto positivo de la robótica en otras industrias, como la automovilística, podrá replicarse en la construcción.

“En los últimos años, han surgido nuevos robots desarrollados especialmente para la construcción”, afirmó. Entre ellos destacó a tres: Shimizu Drywall Placing Robot, utilizado para colocar placas de yeso; Boston Dynamic Spot for Construction Surveillance, cuya función principal es el monitoreo de obra; y nLink Concrete Drilling Robot, que puede perforar hormigón, además de ser un robot móvil para interiores.

En el caso específico de nLink, Brosque analizó su participación en un proyecto de la empresa noruega Kruse Smith, la cual decidió usarlo mediante un subcontrato dentro de una de sus obras. La máquina perforó la mitad de las zonas que necesitaban instalaciones, lo que ofreció una muy buena base para la comparación entre el trabajo manual y el ejercido por el robot. Los resultados son alentadores: nLink redujo en 98% las horas de trabajo más difíciles de las perforaciones, taladrando por encima de la cabeza del operario, y también redujo unas 12 horas de limpieza, ya que tenía incorporada una aspiradora que absorbía el polvo durante la jornada.

Además, esta máquina mejoró la precisión de unos 10 mm manuales a tan solo 3 mm, y el retrabajo de un 5% (estimado) a 3% (verificado por el robot en la obra). Esto además se suma a que redujo también en 10% del cronograma de obra, al verificar las zonas trabajadas por el robot versus las zonas trabajadas manualmente. “Gracias a estos beneficios y por las contribuciones a la seguridad del personal, la empresa noruega consideró que el trabajo realizado por el robot fue superior a lo que hubieran podido lograr con el sistema manual, y recomendaron implementarlo en futuros proyectos, a pesar de que supuso un incremento del 13% en los costos. Esto se explica en parte por las coordinaciones en la información para traer al robot a la obra de forma correcta”, explicó Brosque durante la charla.

CEE 327 CONSTRUCTION ROBOTICS
Luego de analizar casos individuales como el de la empresa noruega Kruse Smith, el equipo que integra Cynthia Brosque decidió ampliar el rango de estudio, por lo que crearon un curso en la Universidad de Stanford llamado CEE 327 Construction Robotics, en el cual participaron estudiantes del máster de Ingeniería Civil de esta universidad norteamericana, así como alumnos de la carrera de Ingeniería Civil de la Universidad de Lima.

El curso contó con la participación de 12 constructoras (entre ellas dos peruanas: Produktiva y Megacentro) y 10 empresas de robótica. Esto permitió que cada estudiante tuviera la oportunidad de analizar la aplicación de un robot en un proyecto en ejecución de una constructora, en el que se consideraron factores como seguridad, calidad, cronograma y costo.

Entre la conclusiones generales del estudio, los estudiantes hallaron que el robot captura información de forma precisa y automática constantemente, mientras que en el método tradicional no es posible acopiar datos en cada etapa del proceso, lo que impide la cuantificación de la información, por lo que no se puede saber con exactitud cómo se realiza cada tarea. También se determinó que es necesario planear el uso del robot con bastante anticipación para realizar los ajustes necesarios dentro de la organización del proyecto, y así maximizar su intervención en la obra. Todo esto, además de implicar una mejora considerable en las condiciones de seguridad y calidad al realizar una tarea, suma y aporta a los beneficios en el incremento de la productividad. El camino está trazado.