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PORTAFOLIO TECNOLÓGICOSECTOR CONSTRUCCIÓN
EMILY SÁNCHEZ QUINTANILLA SOLANYI ROBLES JOYA
Universidad Católica de ColombiaFacultad de Ingeniería
Especialización en Gerencia de Obra
Coordinadora Académica Especialización en Gerencia de obraZuly Alexandra Palomeque
Directora de ProyectoDiana Magally Forero Toloza
InvestigadorasEmily Sánchez Quintanilla
Solanyi Robles Joya
Trabajo de grado2021
INNOVACIONES TECNOLÓGICAS
TRANSFORMACIÓN DIGITAL
SECTOR DE LA CONSTRUCCIÓN
El sector de la construcción desarrollaproyectos en un entorno muy complejo, quecambia diariamente y el cual representadiferentes desafíos y riesgos. Según la guía deextensión a la construcción del PMBOK1,los proyectos de construcción deben abordarsimultáneamente la geografía, las condicionesdel lugar, las comunidades, infraestructurasexistentes, las partes interesadas yadicionalmente una amplia participación deespecialistas y contratistas, lo que hace quelos proyectos sean complejos. Así mismo, alcomplejo entorno de la construcción sesuma la interacción con las tecnologías yequipos sofisticados que demandan técnicasy métodos de construcción únicos.
Según la guía, varios factores contribuyen ala complejidad del entorno de laconstrucción: los avances tecnológicos y suimpacto en la aplicación en la gestión deproyectos, cambios en la edificación por laimplementación de nuevos equipos ymateriales, y las expectativas de losinteresados en el proyecto.
De igual manera, se reconoce una evoluciónen el sector de la construcción con laimplementación de avances tecnológicos,técnicas de gestión, y mecanismos de entregalo que ha permitido que los lugares detrabajo se conviertan en entornoscolaborativos que permiten la comunicacióny el flujo de información en busca demejorar las condiciones de éxito delproyecto.
En este contexto se centró la investigacióndesarrollada, con la cual se buscabaidentificar las tecnologías que estántransformando la industria de laconstrucción a partir del proceso devigilancia tecnológica, con el propósito deelaborar un portafolio tecnológico que sirvapara analizar y priorizar proyectos y/oinnovaciones tecnológicas estratégicas en elsector, para esto fue necesario reconocer losfactores determinantes de la transformacióndigital del sector de la construcción a travésde una revisión rigurosa de la literatura loque permitió elaborar el estado del arte de latransformación digital y caracterizar lastecnologías que están transformando laindustria de la construcción.
1. PROJECT MANAGEMENT INSTITUTE, Construction
extension to the PMBOK Guide. Newtown Square, Pennsylvania,
United States: Project Management Institute, Inc, 2016
SECTOR CONSTRUCCIÓN
Fuente: elaboración propia
Una vez concluido el proceso de revisión sistemática de literatura realizado a través de lamuestra obtenida con la base de datos Scopus, se encontró que hay una amplia variedad detecnologías de vanguardia que están revolucionando el sector de la construcción, encontrandoque en la actualidad hay una alta influencia por el uso de BIM y BIM asociado con otrastecnologías, seguido por el internet de las cosas (IoT), Big Data, Gemelos digitales,manufactura aditiva (AM) o impresión 3D y lA automatización. Las demás tecnologías no seconsideran menos relevantes, pero en la actualidad no se están abordando de manerasignificativa en los procesos de investigación, como se puede ver en la siguiente figura.
INNOVACIONES TECNOLÓGICAS IDENTIFICADAS
INNOVACIONES TECNOLÓGICAS
Con la identificación de lasinnovaciones tecnológicas quetienen mayor acogida en el sectorde la construcción, se seleccionóuna muestra de las dieztecnologías más relevantes y serealizo la descripción de cada unaa partir de sus características,combinación con otrastecnologías, usos y aportes a laintegración de procesos, las cualesse presentan a continuación.
TOP 10. TECNOLOGÍAS DEL SECTOR
Fuente: elaboración propia
BIM
Internet de las cosas
Manufactura aditiva
Big data
Gemelo digital
Automatización
Inteligencia artificial
Realidad aumentada
Escaneo láser
Vehículos áereos no tripulados
SECTOR CONSTRUCCIÓN
BU
ILD
ING
IN
FO
RM
AT
ION
MO
DELIN
G
Fuente: https://n9.cl/cv9bq
BIM. Es una metodología que permiteintegrar tecnologías digitales en unaplataforma y realizar trabajocolaborativo entre los diferente actores.
CARACTERÍSTICAS
Mejora de procesos, mejora deconocimientos, genera confiabilidad ycoordinación, permite intercambio deinformación e integración con otrastecnologías.
INTEGRACIÓN CON OTRASTECNOLOGÍAS
-Internet de las cosas-Big Data-Blockchain-Gemelos digitales-Escaneo láser
USOS Y APORTES A LA INTEGRACIÓN DE PROCESOS
Centraliza información del proyecto en un modelo digital
Ayuda en la gestión de datos a lo largo del ciclo de vida del proyecto
Sirve para la inspección y seguimiento de obra
Gestiona la seguridad de la construcción
Permite anticiparse a las posibles interferencias de la construcción e integra softwares para programación, estimación de costos, sostenibilidad y mantenimiento.
INNOVACIONES TECNOLÓGICAS
Fuente: https://n9.cl/h64rz
USOS Y APORTES A LA INTEGRACIÓN DE PROCESOS
Interconexión de dispositivos inteligentes
Recopilación de datos
Permiten Interactuar con el entorno para tomar decisiones
Generan grandes volúmenes de datos para transformarlos en información o servicios
Proporcionan mecanismos automáticos y de control remoto que reemplazan los sistemas tradicionales
IoT. Es una herramienta que permite laintegración de datos de diferentes áreasy la interacción con otras innovaciones
CARACTERÍSTICAS
Accesible a todo tipo de empresas,proporciona productos y servicios ausuarios finales, permite Intercambio dedatos, facilita la recopilación de datos entiempo real y ayuda en el Análisis yprocesamiento de datos
INTEGRACIÓN CON OTRASTECNOLOGÍAS
-Big Data-Inteligencia Artificial-Gemelos digitales-Realidad virtual aumentada
INT
ER
NET
DE L
AS
CO
SAS
SECTOR CONSTRUCCIÓN
Fuente: : https://n9.cl/7cfqz
La prefabricación se usa en la construcción de vivienda, infraestructura vial: túneles, vías, etc.
La Impresión 3D se usa en laconstrucción de viviendas o elementospara la construcción
Reduce el trabajo en obra, por tantoaporta en la optimización de procesos.
Reduce tiempo en la construcción.Tiene mayor precisión. Reduce losdesperdicios.
AM. Prefabricación: fabricación deelementos constructivos en un lugardiferente a la obra. Impresión 3D:fabricación de elementos de laconstrucción en el lugar de la obra
CARACTERÍSTICAS
Fabricación de elementos fuera del sitiode construcción, mientras se vanadelantando otras actividades en obra.Creación de elementos sin costoadicional, con mayor sostenibilidad,confiabilidad y alcance.
INTEGRACIÓN CON OTRASTECNOLOGÍAS
-BIM-Big Data
USOS Y APORTES A LA INTEGRACIÓN DE PROCESOS
MA
NU
FAC
TU
RA
AD
ITIV
A
INNOVACIONES TECNOLÓGICAS
Fuente: https://n9.cl/qkkzj
Extrae y analiza los principios, procesos y técnicas
La información recopilada sirve para el análisis y toma de decisiones
Análisis predictivo
BIG DATA. Es una tecnología con lafacultad de poder asimilar datos en masapara aprovecharlos de la mejor manera
CARACTERÍSTICAS
Permite análisis de datos para tomardecisiones anticipadas, conocerpatrones meteorológicos y velocidaden el flujo continuo de datos
INTEGRACIÓN CON OTRASTECNOLOGÍAS
-BIM-Internet de las cosas-Realidad virtual aumentada-Inteligencia Artificial
USOS Y APORTES A LA INTEGRACIÓN DE PROCESOS
BIG
DA
TA
SECTOR CONSTRUCCIÓN
Fuente: : https://n9.cl/aerno
Automatización y control de procesos.
Los CDT al incorporar habilidades cognitivas, permite descubrir acciones complejas
Los CDT permiten analizar las estrategias para optimización de procesos y toma de decisiones
(DT): es una tecnología que permite queel equivalente físico se refleje en elespacio virtual, incluido el intercambiode datos entre ellos.COGNITIVOS (CDT): es un mecanismorobusto de monitoreo y control,fundamental para la toma de decisiones,que conduce a la optimización delsistema.CARACTERÍSTICAS
Recopilar, almacenar y presentar datosen tiempo real del activo físico, realizarsimulaciones, visualización 3D,automatización, predicción delcomportamiento futuro, intercambio de
USOS Y APORTES A LA INTEGRACIÓN DE PROCESOS
GEM
ELO
S D
IGIT
ALES
datos bidireccionales, supervisiónremota. Los CDT tienen habilidadescognitivas que permiten la optimizaciónde procesos.
INNOVACIONES TECNOLÓGICAS
Fuente: https://n9.cl/9pdag
Fabricación de elementos prefabricados para la construcción
Control y mejora de procesos de producción y constructivos
AUTOMATIZACIÓN. Es un método quereemplaza al operador humano en unproceso relacionado con el área.
CARACTERÍSTICAS
Se puede aplicar en cualquier etapa delciclo de vida del proyecto, reemplazo depersonal por equipos automatizados,mejora la seguridad de las obras,sustituyendo trabajos peligrosos porprocesos automatizados mediantemáquinas, Controlando y mejorando losprocesos de producción y construcción.
USOS Y APORTES A LA INTEGRACIÓN DE PROCESOS
INTEGRACIÓN CON OTRASTECNOLOGÍAS
-BIM-Vehículos aéreos no tripulados-Big Data
AU
TO
MA
TIZ
AC
IÓN
SECTOR CONSTRUCCIÓN
Fuente: https://n9.cl/v9czt
Dirección de procesos de demolición a través de máquinas dirigidas
En procesos de pintura de fachadas o acabados de superficies
En la construcción de estructuras en concreto y estructuras metálicas
En control de calidad de las construcciones y edificaciones
Proporciona soluciones de diseño y gestión de procesos
IA. Es una tecnología que permiteaprovechar la información existentepara realizar análisis de grandescantidades de información con el fin deautomatizar procesos.
CARACTERÍSTICAS
Capacidad para la optimización , buenrendimiento en el manejo de grancantidad de información, capacidad pararesolver problemas específicos yadaptabilidad.
INTEGRACIÓN CON OTRASTECNOLOGÍAS
-BIM-Automatización-Internet de las cosas-Machine Learning
USOS Y APORTES A LA INTEGRACIÓN DE PROCESOS
INT
ELIG
EN
CIA
ART
IFIC
IAL
INNOVACIONES TECNOLÓGICAS
Fuente: : https://n9.cl/p3bky
Asistencia remota al sitio de construcción
Detección de anomalías en la programación
Seguimiento de acuerdo a lo planeado y ejecutado
Visualizar estructuras ocultas
Permite ver detalles de estructura, lo que ayuda en la mejora de procesos
REALIDAD VIRTUAL. Es una tecnologíaque permite generar un modelocombinando el mundo virtual con elreal, permitiendo obtener mayorinformación
CARACTERÍSTICAS
Permite interactuar con el proyectopara ver exactamente como es elproyecto real, comparar el modelo realcon el virtual y moverse en los espaciosantes de que existan
INTEGRACIÓN CON OTRASTECNOLOGÍAS
-BIM-Internet de las cosas-Big Data-Gemelos digitales
USOS Y APORTES A LA INTEGRACIÓN DE PROCESOS
REA
LID
AD
VIR
TU
AL
SECTOR CONSTRUCCIÓN
Fuente: : https://n9.cl/nj2zz
Determinación de niveles y distancias y obtención de perfiles
Inspección de oleoductos, ferrocarriles y carreteras
Mapeo de inundaciones y estudio de presas y cuencas
Planificación urbana
Mejora la gestión de la infraestructura
ESCANEO LÁSER. Es un sistema basadoen visión artificial y láser que permitetomar mediciones reales endeterminado evento
CARACTERÍSTICAS
Capturan niveles más reales, acciona ensegundos, optimiza el diseño deinfraestructura, permite obtenerinformación de conflictos y mejora lagestión de la infraestructura
INTEGRACIÓN CON OTRASTECNOLOGÍAS
-BIM-Automatización
USOS Y APORTES A LA INTEGRACIÓN DE PROCESOS
ESC
AN
EO
LÁ
SER
INNOVACIONES TECNOLÓGICAS
Fuente: https://n9.cl/o0coa
Inspección, control de tiempo real y seguridad de la ejecución
Permite obtener imágenes del avance de las obras
Permite recopilar información día a día de la evolución de las obras
Aporta al seguimiento, control e inspección
Generación de big data de avances
UAV. Es una tecnología que permiteacceder a proyectos de gran escala,proyectos complejos o de gran altura,proyectos de difícil acceso
CARACTERÍSTICAS
Proporciona datos de fotografías aéreas,información de mapas, permite lacaptura en tiempo real y proporcionainformación para crear modelo en 3D
INTEGRACIÓN CON OTRASTECNOLOGÍAS
-Big Data-Escaneo láser-Internet de las cosas
USOS Y APORTES A LA INTEGRACIÓN DE PROCESOS
VEH
ICU
LO
S A
ÉR
EO
S N
O T
RIP
ULA
DO
S
SECTOR CONSTRUCCIÓN
La transformación digital está presente entodas las industrias y sectores productivos,sin embargo, las particularidades del sectorde la construcción y los desafíos a los quese enfrentan la alta gerencia, condicionanla implementación de iniciativas dedigitalización.
Los resultados obtenidos, demuestran unaalta influencia en la implementación deBIM en el sector de la construcción, locual era uno de los posibles resultados delproyecto, sin embargo, es evidente que apesar de que con esta metodología detrabajo colaborativo se puede integrar almodelo en tres dimensiones, el tiempo,costo, análisis de sustentabilidad,mantenimiento, entre otros, una solatecnología no resuelve las necesidades delos proyectos de la edificación, las
tecnologías actuales requieren integrarsecon otras tecnologías para obtenermayores beneficios en un sector altamentecompetitivo.
La alta gerencia de las organizaciones delsector de la construcción, deben estarabiertas a los cambios tecnológicos y aredefinir sus formas de trabajo, sacandoprovecho de la cantidad de informaciónque se puede obtener en tiempo real, loque implica un cambio en la planificación,seguimiento, y control de los proyectos sinperder la aplicación de buenas prácticas. Eluso o la implementación de las tecnologíasidentificadas, puede mejorar lacompetitividad de las organizaciones,aumentando sus ingresos, obteniendomejores resultados y mayores beneficios.
CONCLUSIONES
Universidad Católica de ColombiaFacultad de Ingeniería
Especialización en Gerencia de Obra
Transformación digital de la industria de la construcción a travésde la identificación de innovaciones tecnológicas
Trabajo de grado2021
Universidad Católica de ColombiaEspecialización en Gerencia de Obra
Trabajo de grado2021